轴向拉伸与压缩1.ppt

第二章拉伸、压缩和剪切、一、推力拉伸概念和实例二、推力拉伸应力计算三、推力拉伸应力计算一、拉伸实例一、悬臂起重机、二、紧固螺栓、二、拉伸概念、外力特征：一对大小相等，反向、作用线与构件轴线重叠的力。 方向：远离部件，外力使拉杆的变形沿轴向延伸，横截面积缩小，3、压缩例千斤顶、4、压缩概念、外力特征：一对大小相等，方向相反，作用线与部件轴线重合的力。 方向：指杠杆，外力作用下，压力杠杆的变形沿轴向较短，横截面积增大，1 .内力(符号： n )，内力：杠杆在外力作用下变形时，其内部材料粒子之间，由相对位置变化产生的相互作用力称为内力。 注：内力达到一定限度时，分子间不再保持相互联系时，构件会断裂。 内力特点：内力与变形有关。 内力必须满足平衡条件，2 .剖面法、内力计算是分析构件强度、刚度、稳定性等问题的基础. 求内力的一般方法是剖面法。 1 .剖面法的基本步骤：切：取：代：平：根据研究对象的平衡条件决定内力的方向和大小，求出内力的剖面，虚拟地用剖面将构件分成两部分。 把一部分作为研究对象。 其弃部分给予残留部分的作用取代了作用于截面的相应内力(力或偶力)。 (一律偏离截面)，例如，截面法求n。 切：取：平：代：F=0、N-P=0、N=P，注意：在横截面上应力，3 .轴向力的合力FN的作用线垂直于横截面，必然与杆的轴线重合的应力称为轴向力。 4 .轴向力的符号为：n方向远离截面，正轴向力(拉伸力)，n指向正，n方向指向截面，负轴向力(压力)，n指向负，截面法为轴向力例题1，10KN，6KN，3，3，2，2，1，截面法为轴向力教室例题2 :4KN，5KN，2KN 段、集中截面存在突变，其馀连续，5 .轴努力，f、2F、1 .应力定义应力是截面中应力分布的集中度。 施工构件常常内力分布不均匀，集中度的定义不仅准确而重要，“破坏”和“故障”往往从内力集中度的最大值开始。 2 .应力三要素：截面、点、方向、受力物体内各截面的各点的应力一般不同，随截面和截面各点的位置而变化。 因此，在说明应力的性质和数值时，必须说明其位置。 a，fq，fn，3 .总应力和应力分量，总应力、正应力、剪应力，4 .应力单位，应力为向量，其维数为力/长度。 应力的国际单位为牛顿/米，称为帕斯卡，简称帕斯卡(Pa )，1 pa=1n/m 2，1 MP a=106 pa=1n/mm 2，1 GPA=109 pa，常用单位，研究方法：实验观察：假设，理论分析，实验验证：c :变形前：变形后： 5 .推杆横截面上的应力：实验观察： (2)假设：横截面在变形前后保持在平面平面上，横截面上的轴向变形相等。 表明，双拉杆截面应力，(3)理论分析，截面应力均匀分布。 静力平衡条件：也就是说，根据拉杆截面上的应力计算公式，适用条件：轴方向的拉伸和压缩杆，即杆端的力的合力作用线与杆的轴线一致。 仅适用于部件受力区域稍远的截面。 (4)实验验证，圣维南原理：力作用于活塞杆端的分布方式的不同只影响活塞杆端局部范围的应力分布，影响区的轴向范围从活塞杆端起影响12根活塞杆的横向尺寸。图示托架、AB杆为圆截面杆、d=30mm、BC杆为正方形截面杆，其边长为a=60mm、P=10KN，求出AB杆和BC杆截面上的正应力。 FNAB、FNBC、已知反映了F=30KN，A=400mm2，FNAB，1线形变形-杆的总变形，但不能说明杆的变形程度，反映了，纵向的绝对变形，2线形变形-杆的单位长度的变形，即杆的变形程度。纵向相对变形(轴线变形)、比例常数e的引入使得、三钩定律的实验证明：钩定律的适用条件： (1)材料在线弹性范围内工作，即(称为比例极限)。 (2)计算部件的伸长率l时，