第五章轴向拉伸与压缩ppt课件

1、第五章第五章 轴向拉伸与紧缩轴向拉伸与紧缩2-1 2-1 概述概述5-1 5-1 5-1 概述概述5-1 5-1 概述概述5-1 5-1 概述概述特点：特点： 作用在杆件上的外力合力的作用线与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杆件轴线重合，杆件变形是沿轴线方向的伸长或缩短。长或缩短。杆的受力简图为杆的受力简图为F FF F拉伸拉伸F FF F紧缩紧缩5-1 5-1 概述概述5-1 5-1 概述概述5-2 5-2 轴力和轴力图轴力和轴力图F FF F1 1、轴力：横截面上的内力、轴力：横截面上的内力2 2、截面法求轴力、截面法求轴力m mm mF FFNFN一

2、截为二一截为二: : 假想沿假想沿m-mm-m横截横截面将杆切开面将杆切开弃一留一弃一留一: : 留下左半段或右留下左半段或右半段，将抛掉部分对留下部半段，将抛掉部分对留下部分的作用用内力替代分的作用用内力替代平衡求力平衡求力: : 对留下部分写平对留下部分写平衡方程求出内力即轴力的值衡方程求出内力即轴力的值 0 xFF FFNFN0FFNFFN5-25-2 5-2 轴力和轴力图轴力和轴力图3 3、轴力正负号：拉为正、轴力正负号：拉为正、压为负压为负4 4、轴力图：轴力沿杆件轴、轴力图：轴力沿杆件轴线的变化线的变化 由于外力的作用线与由于外力的作用线与杆件的轴线重合，内力的杆件的轴线重合，内力

3、的作用线也与杆件的轴线重作用线也与杆件的轴线重合。所以称为轴力。合。所以称为轴力。5-2F FF Fm mm mF FFNFN 0 xFF FFNFN0FFNFFN5-2 5-2 轴力和轴力图轴力和轴力图知知F1=10kNF1=10kN；F2=20kNF2=20kN； F3=35kNF3=35kN；F4=25kN;F4=25kN;试画试画出图示杆件的轴力图。出图示杆件的轴力图。11 0 xFkN1011 FFN例题例题2-12-1FN1F1解：解：1 1、计算各段的轴力。、计算各段的轴力。F1F3F2F4ABCDABAB段段kN102010212FFFNBCBC段段2233FN3F4FN2F1

4、F2122FFFN 0 xF 0 xFkN2543 FFNCDCD段段2 2、绘制轴力图。、绘制轴力图。kNNFx102510 5-2 轴力和轴力图轴力和轴力图西工大西工大5-3 5-3 截面上的应力截面上的应力横截面上的应力横截面上的应力 杆件的强度不仅与轴力有关，还与横截面面杆件的强度不仅与轴力有关，还与横截面面积有关。必需用应力来比较和判别杆件的强度。积有关。必需用应力来比较和判别杆件的强度。5-35-35-3 5-3 截面上的应力截面上的应力横截面上的应力横截面上的应力5-3 5-3 截面上的应力截面上的应力横截面上的应力横截面上的应力为正应力，且均匀分为正应力，且均匀分布布5-3 5

5、-3 截面上的应力截面上的应力横截面上的应力横截面上的应力5-3 5-3 截面上的应力截面上的应力横截面上的应力横截面上的应力AFN 该式为横截面上的正应力该式为横截面上的正应力计算计算公式。正应力公式。正应力和轴力和轴力FNFN同号。即拉同号。即拉应力为正，压应力为负。应力为正，压应力为负。5-3 5-3 截面上的应力截面上的应力横截面上的应力横截面上的应力FN1sin45F=0 F N 1 c o s 4 5 FN2=05-3 5-3 截面上的应力截面上的应力例题例题2-22-2 图示构造，试求杆件图示构造，试求杆件ABAB、CBCB的的应力。知应力。知 F=20kN F=20kN；斜杆；

6、斜杆ABAB为直径为直径20mm20mm的圆截面杆，程度杆的圆截面杆，程度杆CBCB为为15151515的方截面杆。的方截面杆。F FA AB BC C 0yFkN3 .281NF解：解：1 1、计算各杆件的轴力。、计算各杆件的轴力。设斜杆为设斜杆为1 1杆，程度杆为杆，程度杆为2 2杆杆用截面法取节点用截面法取节点B B为研讨对象为研讨对象kN202NF 0 xF45451 12 2F FB BF F1NF2NFxy45455-3 5-3 截面上的应力截面上的应力kN3 .281NFkN202NF2 2、计算各杆件的应力。、计算各杆件的应力。MPa90Pa109010204103 .286623111AFNMPa89Pa1089101510206623222AFN