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《章軸向拉壓桿的強(qiáng)度計(jì)算》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、Sunday,August22,2021材料力學(xué)返回主目錄教材：材料力學(xué)I孫訓(xùn)方主編DEPARTMENTOFENGINEERINGMECHANICSKUST第二章軸向拉壓的應(yīng)力與變形2.8應(yīng)力集中的概念第2章軸向拉壓的應(yīng)力與變形2.6軸向拉壓桿的變形2.7簡(jiǎn)單拉壓超靜定問(wèn)題2.2軸力與軸力圖2.3軸向拉壓桿的應(yīng)力2.4材料拉伸和壓縮時(shí)的力學(xué)性能2.5拉壓強(qiáng)度條件及應(yīng)用2.1軸向拉壓的概念連桿2.1軸向拉壓的概念曲柄連桿機(jī)構(gòu)ωP特點(diǎn)：連桿為直桿外力大小相等方向相反沿桿軸線桿的變形為軸向伸長(zhǎng)或縮短以軸向伸長(zhǎng)或軸向縮短為主要特征的變形形式稱為軸向拉伸或軸
2、向壓縮。2.1軸向拉壓的概念2.1軸向拉壓的概念以軸向伸長(zhǎng)或軸向縮短為主要變形的桿件稱為拉（壓）桿.a)受力特征:構(gòu)件是直桿；作用于桿件上的外力或外力合力的作用線沿桿件軸線.b)變形特點(diǎn):桿件變形是沿軸線方向的伸長(zhǎng)或縮短.FFFF2.1軸向拉壓的概念討論:下圖中哪些是軸向拉伸桿?F(a)F(b)FF(c)F(d)q2.1軸向拉壓的概念?2.2軸力和軸力圖第2章軸向拉壓的應(yīng)力與變形FN稱為軸力----內(nèi)力的合力作用線總是與桿件的軸線重合,通常記為FN.(或N).2.2軸力和軸力圖FFFFN桿件拉伸時(shí),FN為正——拉力（方向從橫截面指向外）;軸力FN的
3、正負(fù)規(guī)定:FN:+FFmmFFNmmFFNmm2.2軸力和軸力圖桿件壓縮時(shí),FN為負(fù)——壓力（方向指向橫截面）.軸力FN的正負(fù)規(guī)定:FN:FFmmFFNmmFFNmm－2.2軸力和軸力圖軸力圖用坐標(biāo)(x,FN)來(lái)表示軸力沿桿件軸線的變化情況.x表示橫截面的位置.FN表示軸力的大小.于是可以得到軸力圖。FN圖FFN圖FFFFFxFNxFN2.2軸力和軸力圖在應(yīng)用截面法時(shí)，外力不能自由移動(dòng)。例如:注意：等價(jià)嗎?FFFF我們的研究對(duì)象是變形體.2.2軸力和軸力圖舉例：F(b)mmAFN=FF(c)BAnnFN=Fmm(a)FCBAnnmm(d)CBAnn
4、F(e)mmAFN=0B(f)AnnFN=FF2.2軸力和軸力圖例1畫(huà)出如下所示桿件的軸力圖.步驟1:計(jì)算約束反力.解：ABCDE20kN40kN55kN25kN6003005004001800FRABCDE20kN40kN55kN25kN2.2軸力和軸力圖FRABCDE20kN40kN55kN25kN假設(shè)內(nèi)力為正.截面1-1：截面2-2：22331144步驟2:使用截面法計(jì)算選定截面上的軸力.FRA11FN1FRAB40kN22FN2截面3-3：FRABC40kN55kN33FN32.2軸力和軸力圖選擇右半部分更易于分析。截面4-4：FRABCD
5、E20kN40kN55kN25kN22331144FN4E20kN44步驟3:畫(huà)出桿件的軸力圖.FRABCDE20kN40kN55kN25kN20105FN(kN)50從軸力圖我們發(fā)現(xiàn)2.2軸力和軸力圖Fq=F/ll2llFFqFFFFRFFFRFq1122332.2軸力和軸力圖例2如下圖所示桿件的軸力圖.FN3F33FRFN1112FRFq2Fx1FN2FFF+-+Fq=F/ll2llFF2.2軸力和軸力圖aaaqF=qaF=qaF2FF2F畫(huà)出下列各桿的軸力圖。（+）（-）2FF20kN40kN30kN3F2FF（+）（+）（-）（-）（+）F
6、2F20kN10kN50kN（+）（-）（-）qaqa2.2軸力和軸力圖?2.3軸向拉壓桿的應(yīng)力第2章軸向拉壓的應(yīng)力與變形1橫截面上的應(yīng)力問(wèn)題：2.3軸向拉壓桿的應(yīng)力1）橫截面內(nèi)各點(diǎn)處產(chǎn)生何種應(yīng)力？2）應(yīng)力的分布規(guī)律？3）應(yīng)力的數(shù)值？桿件在外力作用下不但產(chǎn)生內(nèi)力，還使桿件發(fā)生變形所以討論橫截面的應(yīng)力時(shí)需要知道變形的規(guī)律我們可以做一個(gè)實(shí)驗(yàn)PPPP桿件伸長(zhǎng)，但各橫向線保持為直線，并仍垂直于軸線。變形后原來(lái)的矩形網(wǎng)格仍為矩形。2.3軸向拉壓桿的應(yīng)力內(nèi)力與變形是并存的，內(nèi)力是抵抗變形的一種能力。對(duì)于軸向荷載情況，所有橫截面變形后仍保持為平面并相互平行，且垂
7、直于軸線.平面假設(shè)2.3軸向拉壓桿的應(yīng)力因此，橫截面各點(diǎn)處的正應(yīng)變?chǔ)哦际窍嗟鹊?，根?jù)胡克定律，正應(yīng)力σ均勻分布于橫截面上.推論:1.均質(zhì)直桿受軸向荷載作用不產(chǎn)生剪切變形，因此橫截面上沒(méi)有剪應(yīng)力.2.任意兩個(gè)橫截面之間縱線的伸長(zhǎng)（或縮短）都是相同的.FFd’a’b’c’Fa’b’sε=常量σ=常量2.3軸向拉壓桿的應(yīng)力因此正應(yīng)力計(jì)算公式為軸力與應(yīng)力的關(guān)系理論計(jì)算:FFd’a’b’c’FNa’b’sFFNa’b’sF2.3軸向拉壓桿的應(yīng)力1.橫截面上的應(yīng)力:公式的限制條件:⑴上述計(jì)算正應(yīng)力的公式對(duì)橫截面的形式?jīng)]有限制，但對(duì)于某些特殊形式的橫截面，如果在
8、軸向荷載作用時(shí)不能滿足平面假設(shè)，則公式將不再有效.⑵試驗(yàn)和計(jì)算表明，該公式不能描述荷載作用點(diǎn)附近截面上的應(yīng)力情況，因?yàn)檫@些
