轴向拉伸与压缩ppt课件

1、，4章轴向拉伸和压缩，4.1轴拉伸和压缩的概念和示例，4.2截面法，轴向力和轴向力，4.3横截面中的应力，4.4轴拉伸压杆的变形钩定律，4.5材料受到轴向拉伸压力时的力学性能，4.6轴拉伸压杆的强度计算，轴向拉伸(压力)时构件分析拉伸，4.1轴拉伸和压缩的概念和示例，项目中的许多历史直线构件，轴拉伸和压缩的概念，以及圆柱中的活塞杆。观察活塞杆工作时受到什么外力作用？可能发生什么样的变化？观察分析表明，构件的力作用于杆端的外力或其合力的作用力线沿构件轴。变形的特点是构件沿轴拉长或缩短。这种变形形式称为轴向拉伸和压缩。4.1轴拉伸和压缩的概念和示例，4.2截面法，轴向力和轴向力，4.2.1内力的概

2、念，内力：为了保持物体的形状英寸，物体内部各质点之间必须有相互作用的力。这称为内力。材料力学的内力是外力的作用，元件内部每个质点之间作用力的变化量称为“附加内力”，“内力”。其大小和分布随外部载荷的变化而变化，外力消失，内力消失。(莎士比亚、内力、内力、内力、内力、内力、内力、内力、内力和内力)内力与零部件的尺寸外观材料无关。用手拉弹簧有助于理解内力概念的本质，并且在构件横截面中，如果内力的大小超出一定的限制，则构件不能正常工作。内力分析和计算是解决构件强度、刚度和稳定性计算的基础。直接使用外力计算内力(轴向力、转矩、弯矩剪切力)的方法-截面方法。规则内力和外力平衡。4.2.2求内力的方法，使

3、用截面法计算内力的步骤：1)在希望内力的截面上，整个分量为2段2)抛弃另一段，留下一段(研究对象)。2)代替内力，在规定的正号方向上放弃对研究对象的部分作用，3)计算图研究对象的作用力，尝试使用平衡方程计算已知外部的内力，并对内力有符号的规定。(莎士比亚，内力，内力，内力，内力，内力，内力，内力)轴向力向外正向拉动。示例4.1直线杆广告力如图所示。计算已知F1=16kN、F2=10kN、F3=20kN、图形轴向力、4.2剖切法、轴向力和轴向力、F2、分析：1) D端支撑反作用力。总体上，对象、力、平衡表达式设置，4.2.3轴表示每个横截面的位置，X坐标表示垂直于杆件轴的坐标FN表示该横截面的轴

4、向力。绘制的轴向力随横截面位置的变化而变化的函数线称为轴向力图。单击将构件拆分为三个线段。图B，C，D中所示的研究对象被剖切法截取，分别用FN1，FN2，Fx0，3替代研究对象的另一个作用，一般假设为先拉，可以通过平衡方程分别求出。kN、kN、kN、KN、4.2剖切法、轴向力、轴向力可见内力的大小必须完全取决于外力。外力解除后，内力也随之消失。构件横截面的内力大小和构件内部分布规律随外力的变化而变化，如果内力的大小超出了一定的限制，构件就不能正常工作。内力分析和计算是解决构件强度、刚度和稳定性计算的基础。摘要：4.2截面法，轴向力和轴向力，内力随外力的增加而消失，内力也消失。如果使用外力直接计

5、算轴向力的常规杆件受到拉伸(或压缩)，则杆件一侧横截面上的轴向力等于截面一侧(左侧或右侧)上所有轴向外力的对数。外力偏离截面时，取正号；外力指向截面时，取负号。例如：4.2钢棒顶部固定，底部自由，力如图所示。尝试绘制称为L=2m、F=4 kN、q=2 kN/m的构件的轴向力。，(0 x2)，将x轴设定为座标原点b，正方向。在位置坐标为x的c剖面中修剪杆件。设定BC力力的平衡方程式。正如轴向力FN的表达式所示，轴向力FN与横截面位置坐标X形成线性关系，轴向力是倾斜的直线。X0时为fn4kn如果是X2m，则为FN8 kN。如图所示，绘制FN.max8 kN，使其发生在剖面A中。FN，4.3横截面中

6、的应力，4.3.1应力的概念，构件强度与内力(大小，截面面积相关)和截面各点处的内力集程度相关。应力：剖面中某一点处内力的聚合度称为应力。为了确定杆件的一个截面m-m(在以上所有点K处)的应力，在截面中的任意点处在K周围取一个小区域，在A面积内分布内力的合力称为应力。比率称为面积A的平均应力。以Pm表示，即应力单位：1pa=1n/m2；1mp a=106 pa1GPa=109 Pa。4.3横截面的应力，通常内力不均匀分布，因此比率无限接近于0的极限。标记为p的p称为点上的应力，通常可以分解为与剖面互垂的元件的向量称为剪应力。研究观测分析可以假定，即使在构件拉伸变形后，横截面仍保持为与轴垂直的平

7、面，仅沿轴发生相对平移。拉压力时只有正应力。横截面上的点是均匀的。pm=p，方向与横截面中的轴向力FN一致。计算公式是4.3横截面中的应力。中间开槽的直线杆(例如4.3)作为轴向载荷F20kN。已知h25mm，h0=10mm，b=20mm。寻找杆中的最大正应力。解决方案： 1)计算轴向力。使用剖面法，每个剖面的轴向力均(绘制轴向力)，kN，2，计算最大正应力。如果槽口部分的断面面积为，则构件内的最大正应力为4.3断面中的应力，负符号表示最大应力为压缩应力。分析：1。轴向用截面法将轴向除以分段，轴向如图B所示。2.最大正应力计算分析表明，AB和CD管段中的横截面可能产生最大正应力(绝对值)。范例

8、：不包括4.4阶梯负载自重，由外力取得测试杆内的最大正应力，如图A所示。已知的横截面积是另有的。单击。在显示的AB段内的断面中，正应力最大，值为40MPa。4.3横截面中的应力，4.4.1纵线变形和水平线变形，构件被拉时的变形，原始长度为L，直径为D的圆形截面直杆，轴向拉F后的变形，杆纵向长度从L变为L1，横向尺寸从D变为D1，4.4轴拉伸压杆的变形常数E称为材料的弹性系数，1)弹性系数E为弹性系数2)乘积EA反映了构件抵抗弹性拉伸压缩变形(称为构件的拉伸(压力)刚度)的能力。上述适用条件如下：1)构件的变形必须在线弹性范围内。(2)在L长度的负载段内，E，A都是常数。4.4轴拉伸压杆的变形钩

9、定律、4.4.2钩定律、钩定律的另一个表达是3360 1)，并解释为轴向力。用截面法求CD和BC段轴力kN，AB段的轴力为kN。2)计算每段的变形量。(3)计算杆的总变形量。4.4轴拉伸压杆的变形钩定律，如4.5级直杆力，试杆的总变形量。已知横断面面积分别为ACD=300mm2、aab=abc500mm2和e=200gpa。4.6轴拉伸压杆的强度计算、4.6.1极限应力许用应力安全系数、载荷下构件的破坏和屈服是由于强度不足导致的故障，如右侧零件。导致元件失去正常工作能力的应力称为极限应力，用表示。塑料和脆性材料的故障原因很多。塑料材料，脆材料，醉。上部称为拉伸压杆的强度条件。表达式中的每个都是

10、危险截面的轴向力和相应的横截面面积。您可以使用强度条件解决以下三种类型的强度计算问题：现在，以拉伸柱为例，1)强度检查确认了已知的外部载荷、构件的每个部分尺寸和材料的许用应力。验证危险截面中的应力是否满足强度条件。计算步骤通常是确定危险截面，计算工作应力，并确保满足强度条件。4.6轴拉伸压杆的强度计算，A，F，N，和，最大，A，N，/，F，最大，最大，=，4.6.2满足。(3)允许的载荷确定已知杆件的横截面大小和材料的允许应力值，以确定杆件或整个结构可以承受的最大载荷。确定杆件的最大许用轴向力A，然后确定许用载荷。4.6轴拉伸压杆的强度计算，例如4.7机构的连杆直径、最大轴向外力、连杆材料的许

11、用应力。试验连杆在圆上的矩形截面、宽高比、设计连杆的尺寸。解决方案：1)查找活塞杆的轴向力。在提问中，通过2力棒知道连杆属于拉伸和压力变形。绘制受力截面法求出连杆的轴向力，2)校核圆形截面连杆的强度。连杆横截面的正应力为4.6轴拉伸压杆的强度计算，3)矩形截面连杆的尺寸设计，4)分别为b0.173m和h0.242m。在实际设计中，可以清理为b175mm、h=245mm。范例4.5取得三角形框架，AB取得直径的钢条，允许的应力，BC取得大小的矩形剖面木条，允许的应力，结构的B点可以抬起的最大允许负载F，如图所示。分析(1)分析：根据问题的意思，根据AB，BC的强度条件，分别获取相应的两个许可载荷

12、。两者中较小的作为构件的允许载荷。4.6轴拉伸压杆的强度计算，自上而下，可求解：3)单独计算两个压杆确定的许用载荷。BC负载，因此整个元件的允许负载为：AB杆，平衡方程可以获得每个杆的轴向力。4.6轴拉伸压杆的强度计算，kN，36，BC，F，2)计算两个压杆的轴向力。以b点为研究对象画出作用力，如果不计算杆的重量，两个都是履历杆，接收的外力就是两个杆的轴力之和。作业，p 102 4 . 3 4 . 4 . 4 . 5 4 . 5 4 . 6 4 . 7 4 . 8 4 . 12，第4章轴向拉伸和压缩摘要，(1)本章探讨轴向拉伸压杆的内力和应力计算。应用截面法可以获得的轴向拉伸压杆的内力轴向力。

13、轴向拉伸压杆截面只有正应力，在横截面上分布均匀，(2)直杆轴拉伸压力的强度条件可以解决上部的强度校核、设计截面和载荷能力确定强度计算问题。(4)重点介绍了以低碳钢为代表的塑料材料的拉伸应力变形曲线。弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和颈部收缩阶段。低碳钢的强度指标为s，塑料指标为和。(5)简要介绍了张力超修正问题的解决方法和支柱稳定的概念。四章轴向拉伸和压缩概要，4.5材料受到轴向拉伸压力时的力学性能，4.5.1拉伸试验应力变形曲线，轴向拉伸试验：圆截面拉伸标准样品，实验段长度L为标准距离，两端为夹紧部分；标准L与杆直径D的比率，试验机的绘图装置自动绘制载荷F及其拉伸变形关系曲线(称为拉伸或F曲线)

14、。通过将F曲线的纵坐标F和横坐标分别除以诗篇原始横截面面积和原始距离来获得曲线，从而消除4.5材质轴向拉时的动力学性能、采样横截面大小和长度的影响。称为应力应变曲线。4.5.2软钢拉伸时的力学性能软钢拉伸时出现的力学性能是典型的。如上图中的曲线所示，整个拉伸过程大致表示为：(1)弹性步长拉伸的初始阶段(OA)，曲线是直线，与直线段最高点A对应的应力称为比例限制。应力和应变成正比。也就是满足胡克定律。弹性系数e是线性OA的斜率。图中的A段，应力超出了比例限制，不再是线性关系。但是，如果应力不超过点对应的应力，则卸载后变形可能完全消失。这种变形是弹性变形，称为弹性极限。4.5材料轴向拉时的力学性能

15、，材料屈服时会发生显着的塑性变形，并影响零部件的正常运行。因此，屈服限制用作极限应力或危险应力。(2)屈服阶段应力超出特定数值时，曲线上出现锯齿段BC。此时应力几乎没有变化，但变形会显着增加，暂时失去抵抗变形的能力。这称为降伏或流动。屈服阶段的变形主要是不可恢复的塑性变形。屈服阶段的最小应力值相对稳定，称为屈服点应力。低碳钢屈服点应力220240MPa。表面有光泽的诗篇屈服时，可以在诗篇的表面看到轴和大约45的条纹。条纹是材料沿最大剪应力面滑动，也称为滑移线。如果应力超过弹性极限，然后再次卸载，则诗篇中的部分变形可能会消失。也就是说上面的弹性变形。但是，有些不会消失。这是塑料变形或剩馀变形。4

16、.5材料受到轴向拉伸压力时的力学性能，(3)强化阶段屈服阶段后材料抵抗变形的能力恢复，从曲线上C点到D继续上升。这种材料又恢复抗变形能力的现象称为材料的强化。CD部分称为材料的强化阶段。与曲线最高点D对应的应力值称为材料的抗拉强度，是材料可以承受的最大应力。低碳钢拉伸强度370460 MPa。超过屈服限制后卸载和重新加载时，材料的比例限制提高，塑料变形减少，称为冷硬化。工程中经常冷硬，提高材料的强度，提高元件的承载能力。例如预应力钢索或钢筋等，常用冷糖工艺提高强度，节约钢材。4.5材料轴向拉时的力学性能，(4)颈部收缩阶段应力达到强度极限后，在试样的特定部分范围内，剖面突然急剧收缩，称为颈部收缩。颈部收缩后，材料完全丧失了装载能力，直到试件断裂为止，曲线急剧下降的曲线DE。(David aser，Northern Exposure，女性)，如果诗篇被打断，弹性变形会消失，塑料变形会保持不变。根据拉动后的相关尺寸，定义以下两个塑料指标：伸长和横截面收缩率，分别是伸长，横截面收缩率，表达式中的原始距离长度，拉后的标准距离长度，A是样本原始横截面面积，A是拉后收缩颈部的最小横截面面积。4.5材料轴向拉时的力学性能，A，伸长