拉伸与压缩(湖大工程力学课件).ppt

《拉伸与压缩(湖大工程力学课件).ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第二章拉伸与压缩特点：作用在杆件上的外力合力的作用线与杆件轴线重合，杆件变形是沿轴线方向的伸长或缩短。FF拉伸FF压缩§2.1轴向拉伸与压缩的概念和实例拉杆、压杆工程实例mABP曲柄冲压机BA工程实例§4-1保留右段时：PFN=0,FN=PFN与FN等值反向，为一对作用力与反作用力，称轴力。mmPPYPFNx｝PFN例：求图示拉杆m－m截面的内力截面法：截、留、代、平FNP=0,FN=P保留左段时：§2.2轴向拉、压时横截面上的内力和应力符号规定：拉伸为正、压缩为负。先设未知轴力取正方向。FN与FN大小、符号均相同，无须区分，都用FN表示。例：某截面的轴力为-30kNFN=-

2、30kNFN=-30kN为什么要假设未知的轴力取正方向？轴力和轴力图已知F1=10kN；F2=20kN；F3=35kN；F4=25kN;试画出图示杆件的轴力图。例题：FN1F1解：1、计算各段的轴力。AB段BC段F1F3F2F4ABCD112233FN3F4FN2F1F2CD段2、绘制轴力图。约定力的画法画轴力图的要求①平行并对齐原杆件②轴力的符号要标在图上注意:⑴求内力时,外力不能沿作用线随意移动；⑵截面不能刚好截在外力作用点处。30kN50kN10kNABCD例题：画轴力图杆件的强度不仅与轴力有关，还与横截面面积有关。必须用应力来比较和判断杆件的强度。和轴力的合成有关系，τ和轴力的合成无

3、关。拉压杆横截面上的应力在横截面上的分布规律？一般地，为位置的函数，dA组成垂直于横截面的平行力系，其合力即为轴力考察杆件受力变形：所有直线仍然为直线，纵向线伸长，横向线平行移动。变形现象：平面假设：变形前为平面的横截面，变形后仍为平面，仅仅沿轴线方向平行移动了一个距离。认为杆件由一根根纵向纤维构成，并且假设纤维之间没有挤压。FN由平面假设各纵向纤维变形相同各纵向纤维受力相同正应力在横截面上均匀分布横截面上分布的平行力系的合力应为轴力N。的符号规定与FN一致。即拉为正，压为负。ACBDeePPPP2S2SS例题：求各横截面应力CPBAD例题：求各杆应力例题：绳索单位体积重力，求横截面上

4、最大应力。PBAL、A例:图示结构，试求杆件AB、CB的应力。已知F=20kN；斜杆AB为直径20mm的圆截面杆，水平杆CB为15×15的方截面杆。FABC解：1、计算各杆件的轴力。（设斜杆为1杆，水平杆为2杆）用截面法取节点B为研究对象45°12FBF45°2、计算各杆件的应力。FABC45°12FBF45°例:图示起吊钢索,截面积分别为材料单位体积重量(容重)作轴力图,并求σmax.解:⑴计算轴力AB段:1—1截面BC段:2—2截面⑵绘制轴力图⑶应力计算F截面法由平衡方程FN=P均匀材料，均匀变形，故p均布FN§2.3直杆轴向拉压时斜截面上的应力斜截面面积记作A，设横截面面积为A将

5、p正交分解①只要知道拉（压）杆横截面上的正应力和截面的方位角，就可求出该截面上的正应力和剪应力。所以：②不同方向的斜截面上的正应力和剪应力一般不相同。α,σα,τα正负号规定为:α—自x轴逆时针转向斜截面外法线n时为正;反之为负.σα—拉应力为正,压应力为负;τα—取保留截面内任一点为矩心,顺时针转动为正,反之为负.横截面是特殊的截面，任意斜截面以与横截面的夹角来表示。§2.4材料拉伸时的力学性能力学性质：在外力作用下材料在变形和破坏方面所表现出的力学性能。试件和实验条件常温、静载低碳钢、铸铁一.低碳钢拉伸时的力学性质ABCDEFPlOABCDEFbOsepPP应力应变曲线

6、名义应力变形发展的四个阶段1.弹性阶段B点对应应力e——弹性极限，卸载后试件上不产生塑性变形的应力最大值。A点对应应力p——比例极限，应力应变成正比例关系的应力最大值。ABCDEFbOsep工程认为，在弹性范围内材料服从胡克定律。发生弹性变形，没有塑性变形2.屈服阶段试件出现大的塑性变形。C点对应应力s——屈服极限(下屈服点的应力值)。重要的强度指标之一ABCDEFbOsep应力变化小，而应变显著增加的现象，叫屈服。上屈服极限、下屈服极限滑移线3.强化（硬化）阶段E点对应应力b——强度极限，材料能承受的最大应力。强度指标。ABCDEFbOsep试件

7、的某一局部范围内，横向尺寸会急剧减小，形成颈缩现象。颈缩部分的横截面面积迅速减小，所以时间继续伸长所需的拉力也相对减小。因为=P/A0，所以减小。4.局部变形阶段(颈缩阶段)5.伸长率和断面收缩率（塑性指标）杆件拉断后取残余变形来表征材料的塑性性能。常用塑性指标：延伸率截面收缩率>5%——塑性材料<5%——脆性材料、越大，说明材料的塑性性能越好。低碳钢的为塑性材料6.卸载规律及冷作硬化