第1章 拉伸压缩与剪切ppt课件.ppt

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1、第一章轴向拉伸和压缩§1-1轴向拉伸与压缩的概念和实例1.概念7/27/2021轴向压缩:轴向缩短,横向变粗。轴向拉伸:轴向伸长,横向缩短。第一章轴向拉伸和压缩7/27/2021第一章轴向拉伸和压缩2.实例7/27/2021第一章轴向拉伸和压缩7/27/2021第一章轴向拉伸和压缩7/27/2021第一章轴向拉伸和压缩§1-2轴向拉伸或压缩时横截面上的内力和应力定义:指由外力作用所引起的、物体内相邻部分之间分布内力系的合成(附加内力)。1.内力7/27/2021F原有内力材料力学中的内力F第一章轴向拉伸和压缩F

2、+F‘F'附加内力7/27/2021SFX=0:FN-F=0;FN=F2.截面法、轴力FIFFIIIFIIFNxxSFX=0:-FN’+F=0;FN’=FFN’截面法①切取②代替③平衡轴力第一章轴向拉伸和压缩轴力的符号?7/27/2021轴力的正负规定:FN>0FNFNFN<0FNFNx第一章轴向拉伸和压缩7/27/2021①反映出轴力与截面位置变化关系,较直观;②确定出最大轴力的数值及其所在横截面的位置,即确定危险截面位置,为强度计算提供依据。3.轴力图——FN(x)的图象表示。FNx+意义第一章轴向拉伸和压

3、缩7/27/2021150kN100kN50kNFN+-例1-2-1:作图示杆件的轴力图,并指出

4、FN

5、maxIIIIII

6、FN

7、max=100kNFN2=-100kN100kNIIIIFN2FN1=50kNIFN1I50kN50kN100kN第一章轴向拉伸和压缩7/27/20215kN8kN4kN1kNO例1-2-2:作图示杆的轴力图。第一章轴向拉伸和压缩FNx2kN3kN5kN1kN++–7/27/2021PFNPFN强度内力应力4.应力第一章轴向拉伸和压缩7/27/2021FAM全应力(总应力):

8、第一章轴向拉伸和压缩应力的概念:截面上某点的内力集度。7/27/2021全应力分解为:pM垂直于截面的应力称为“正应力”:位于截面内的应力称为“剪应力”:第一章轴向拉伸和压缩7/27/2021应力特征:(1)必须明确截面及点的位置;(2)是矢量;(3)单位:Pa(帕)和MPa(兆帕)1MPa=106Pa轴向拉伸和压缩第一章轴向拉伸和压缩7/27/2021拉(压)杆横截面上的应力第一章轴向拉伸和压缩7/27/2021变形前1)变形规律试验及平面假设:平面假设:原为平面的横截面在变形后仍为平面,纵向纤维变形相同

9、。受载后PPd´a´c´b´拉(压)杆横截面上的应力第一章轴向拉伸和压缩abcd7/27/20212)拉伸应力:sFNF轴力引起的正应力——:在横截面上均布。危险截面:内力最大的面,截面尺寸最小的面。危险点:应力最大的点。3)危险截面及最大工作应力:第一章轴向拉伸和压缩7/27/20214)圣维南(Saint-Venant)原理:第一章轴向拉伸和压缩100N1mm厚度为1mm100N50N1mm厚度为1mm50N100MPa1mm厚度为1mm100MPa50N50N7/27/20211039814335第一章

10、轴向拉伸和压缩100N1mm厚度为1mm100N68633-1607/27/2021101.799.516729第一章轴向拉伸和压缩85533-24450N1mm50N50N50N7/27/2021100MPa1mm厚度为1mm100MPa第一章轴向拉伸和压缩100MPa100MPa100MPa7/27/20214)圣维南(Saint-Venant)原理:如用与外力系静力等效的合力来代替原力,则除了原力系起作用区域内有明显差别外,在离外力作用区域略远处,上述代替的影响就非常微小,可以不计。第一章轴向拉伸和压缩7

11、/27/202150例1-2-3:作图示杆件的轴力图,并求1-1、2-2、3-3截面的应力。f30f20f3550kN60kN40kN30kN1133222060+第一章轴向拉伸和压缩7/27/2021例1-2-4: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。45°12BF45°第一章轴向拉伸和压缩7/27/20212、计算各杆件的应力。FABC45°12FBF45°第一章轴向拉伸和压缩7/27/20

12、21第一章轴向拉伸和压缩§1-3直杆轴向拉伸或压缩时斜截面上的应力变形假设:平面假设仍成立。推论:斜截面上各点处轴向分布内力的集度相同。FFF7/27/20211.杆的纵向总变形:2.线应变:一、拉压杆的变形及应变第一章轴向拉伸和压缩§1-4轴向拉伸或压缩时变形3.杆的横向变形:5.泊松比(或横向变形系数)LFFL1bb14.杆的横向应变:7/27/2021二、拉压杆的弹性定律内力在n

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