《直桿的拉伸與壓縮》PPT課件

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1、第二章直桿的拉伸與壓縮1工程構(gòu)件的基本類型2桿件變形的基本型式34§2-2軸向拉伸與壓縮的概念§2-1目錄5§2-2軸向拉伸與壓縮的概念目錄6§2-2軸向拉伸與壓縮的概念目錄7§2-2軸向拉伸與壓縮的概念目錄8工程實例9特點：作用在桿件上的外力合力的作用線與桿件軸線重合，桿件變形是沿軸線方向的伸長或縮短。桿的受力簡圖為FF拉伸FF壓縮§2-2軸向拉伸與壓縮的概念目錄10§2-2軸向拉伸與壓縮的概念目錄11§2-3拉伸和壓縮時的內(nèi)力截面法一、內(nèi)力的概念構(gòu)件在外力作用下發(fā)生變形，其內(nèi)部各質(zhì)點間的相對位置要發(fā)生改變，伴隨這種改變，各質(zhì)點間原有的相互作用

2、力也必然發(fā)生改變。這種由于外力作用而引起的各質(zhì)點間相互作用力的改變量，稱為“附加內(nèi)力”，簡稱內(nèi)力。12§2-3拉伸和壓縮時的內(nèi)力截面法FF二、內(nèi)力的求解—截面法mm切:假想沿m-m橫截面將桿切開目錄1、截面法求內(nèi)力留:留下左半段或右半段FF代:將拋掉部分對留下部分的作用用內(nèi)力代替FNFN平:對留下部分寫平衡方程求出內(nèi)力的值13§2-3拉伸和壓縮時的內(nèi)力截面法3、軸力正負號：拉為正、壓為負。4、軸力圖：軸力沿桿件軸線的變化。FFmmFFFNFN目錄2、軸力：橫截面上的內(nèi)力由于外力的作用線與桿件的軸線重合，內(nèi)力的作用線也與桿件的軸線重合。所以稱為軸力。1

3、4§2-3拉伸和壓縮時的內(nèi)力截面法已知F1=10kN；F2=20kN；F3=35kN；F4=25kN;試畫出圖示桿件的軸力圖。11例題2-1FN1F1解：1、計算各段的軸力。F1F3F2F4ABCDAB段BC段2233FN3F4FN2F1F2CD段2、繪制軸力圖。目錄1516§2-3拉伸和壓縮時的內(nèi)力截面法目錄17§2-4拉伸和壓縮時的應力應力的概念工程上通常稱內(nèi)力分布集度為應力，即應力是指作用在單位面積上的內(nèi)力值，它表示內(nèi)力在某點的集度。一般來說，桿件橫截面上的應力不一定是均勻分布的，為了表示截面上某點C的應力，圍繞點C取一微面積，如下圖所示：18

4、§2-4拉伸和壓縮時的應力平均應力：應力：應力單位：Pa或MPa19§2-4拉伸和壓縮時的應力目錄20§2-4拉伸和壓縮時的應力現(xiàn)象：橫向線1-1與2-2仍為直線，且仍然垂直于桿件軸線，只是間距增大，分別平移至圖示1‘-1’與2‘-2’位置。平面假設(shè)：桿件變形前為平面的橫截面在變形后仍為平面，且仍然垂直于變形后的軸線推論：當桿件受到軸向拉伸(壓縮)時，自桿件表面到內(nèi)部所有縱向纖維的伸長(縮短)都相同結(jié)論：應力在橫截面上是均勻分布的(即橫截面上各點的應力大小相等)，應力的方向與橫截面垂直，即為正應力FFF21§2-4拉伸和壓縮時的應力目錄2223應力集

5、中：由于截面尺寸的突然改變而引起局部應力急劇增大的現(xiàn)象。F1F1σmaxF1σsF1＞Fe2425截面某點處內(nèi)力分布的密集程度在大多數(shù)情形下，工程構(gòu)件的內(nèi)力并非均勻分布，集度的定義不僅準確而且重要，因為“破壞”或“失效”往往從內(nèi)力集度最大處開始。2627三、表現(xiàn)的性質(zhì)：局部性質(zhì)。四、材料對應力集中的反映：（靜載）塑性材料——影響小。脆性材料——影響大。二、應力集中系數(shù)：與材料無關(guān)，為一大于1的應力比值。σmax——局部最大應力，σ——認為同一截面均勻分布時的平均應力。28§2-4拉伸和壓縮時的應力目錄29§2-4拉伸和壓縮時的應力例題2-2圖示結(jié)構(gòu)，

6、試求桿件AB、CB的應力。已知F=20kN；斜桿AB為直徑20mm的圓截面桿，水平桿CB為15×15的方截面桿。FABC解：1、計算各桿件的軸力。（設(shè)斜桿為1桿，水平桿為2桿）用截面法取節(jié)點B為研究對象45°12FBF45°目錄30§2-4拉伸和壓縮時的應力2、計算各桿件的應力。FABC45°12FBF45°目錄31§2-5軸向拉伸和壓縮時的變形胡克定律一縱向變形二橫向變形鋼材的E約為200GPa，μ約為0.25—0.33E為彈性模量,EA為抗拉剛度泊松比橫向應變目錄FlFb胡克定律32§2-5軸向拉伸和壓縮時的變形胡克定律目錄33§2-5軸向拉伸和

7、壓縮時的變形胡克定律目錄34§2-6拉伸和壓縮時材料的機械性能機械性能：在外力作用下材料在變形和破壞方面所表現(xiàn)出的力學性能一試件和實驗條件常溫、靜載§2-4目錄35§2-6拉伸和壓縮時材料的機械性能目錄36§2-6拉伸和壓縮時材料的機械性能二低碳鋼的拉伸目錄37§2-6拉伸和壓縮時材料的機械性能明顯的四個階段1、彈性階段ob比例極限彈性極限2、屈服階段bc（失去抵抗變形的能力）屈服極限3、強化階段ce（恢復抵抗變形的能力）強度極限4、局部徑縮階段ef目錄38兩個塑性指標:延伸率:截面收縮率:為塑性材料為脆性材料低碳鋼的為塑性材料目錄§2-6拉伸和壓縮

8、時材料的機械性能39§2-6拉伸和壓縮時材料的機械性能三卸載定律及冷作硬化1、彈性范圍內(nèi)卸載、再加載2、過彈