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文档简介
1、内容 轴力、轴力图;拉压杆的应力和强度条件; 拉压杆的变形,胡克定律; 要求 掌握截面法计算轴力,会绘制轴力图。 掌握应力计算。 掌握拉压杆的强度和变形计算。 掌握胡克定律。,第五章 轴向拉伸与压缩,轴向拉伸和压缩,拉伸,压缩,受力特点外力全部为轴向荷载,变形特点轴向伸长或缩短,拉杆和压杆模型,轴力N 拉压杆横截面上的内力,截断,取半,画内力,平衡 截面法步骤 Fx = 0 , NF = 0 N=F,用截面法计算拉压杆的内力,正负号拉伸为正(离开截面为正),取左半和取右半计算内力,结果是一样的。,N = F,N= F,取左半,取右半,用截面法计算拉压杆的内力,截断,取左半,Fx = 0 , N
2、F1+F2 = 0 N=F1F2,取右半, N = F3,N= F1F2=F3,取左半,N = F3,N= F1F2,取右半,直接法计算轴力 轴力大小 = 截面任一侧所有轴向外力的代数和 正负号拉伸为正(离开截面为正),N = F3 (看右侧),m-m截面:N= F1F2(看左侧),N1 = F3 +F2 (看右侧),1-1截面:N1= F1(看左侧),由截面法的结果可以推导出求轴力的另一种方法,例5-1 作图示杆的轴力图,解:1.用直接法计算各段轴力 1-1截面:(看左面) N1=1 kN,2-2截面:(看左面) N2=14 =3 kN,3-3截面:(看右面) N3=2 kN,2.作轴力图,
3、1,3,2,第三节 拉压杆横截面及斜截面上的应力,一、拉压杆横截面上的应力,横截面的正应力均匀分布,正应力的正负号: 拉为正、压为负,例5-2,求:杆的最大工作应力,N1 = 10 +20= 30kN,1.求轴力,解:,B,20kN,C,A,10kN,A1=400mm2,N2 = 20kN,N (kN),30,20,2. 计算应力,A2=200mm2,危险截面在CB段,最大工作应力,横截面面积 A , 正应力 =F/A ;,p,二、 拉压杆斜截面上的应力,取斜截面m-m,称为截面 面积 A=A/cos 内力 N= F,全应力为,截面上的全应力分解为正应力 和切应力,截面上的应力为 正应力 和切
4、应力,p,二、 拉压杆斜截面上的应力,讨论,3. = 90,= 0 ,= 0,1. = 0 ,=max= ,= 0,2. =45,,从x轴到外法线n,逆时针为正 正应力拉为正 切应力顺时针为正,正负号规定,F,F,拉压杆内的应力,过一点不同方向面上应力的集合, 称为这一点的应力状态,用应力单元体表示一点应力状态,(4)平行两面对应应力数值相等。,(3)各面应力均匀分布,,(2)各边长为无穷小,dx、dy、dz 0,(1)一般为直六面体,,特点:,第四节 拉压杆内的应力单元体,拉压杆内的应力单元体,单向应力状态,已知:F=10kN,d=10mm,=450。 取拉杆内C点的应力单元体,计算各面应力,F,F,C,例5-3,解:横截面应力,取C点的应力单元体,截面应力,已知:F=10kN,d=10mm,=450。 取拉杆内C点的应力单元体,计算各面应力,F,F,C,例5-3,解:横截面应力,截面应力,截面应力,已知:F=10kN,d=10mm,=450。 取拉杆内C点的应力单元体,计算各面应力,F,F,C,例5-3,解:横截面应力,截面应力,截面应力,切应力互等定律 :,互相垂直平面上的切应力大小相等, 方向都指向或背离两平面的交线,拉压杆横截面上的内力只有轴力, 因此,横截面上只存在正应力,没有切应力。 拉压杆横截面上的正应力是均匀分布的, 即,拉压杆的斜截面上一般既有正应力, 又有切
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