2 轴向拉伸与压缩.ppt

1、、第2章、轴向拉伸和压缩、牙齿章节的要点、(1)横截面中的正应力计算公式、(2)拉钩规则、(3)拉静态问题解决、重要概念2-拉伸和压缩时材料的机械性能；2-5许用应力安全系数拉伸强度；2-6轴拉伸或压缩时变形；2-7直杆轴拉伸或压缩时变形能量；2-8应力集中概念；1；基本概念：1；力特性：外力或外力的工作线与杆轴重合；以及，2 .轴力符号规定：压缩时轴力为负。换句话说，压力是负值。规定引起构件拉伸时轴向力为正。换句话说，张力为正。(1)方法：B，选取以水平座标表示横截面位置的座标系统，垂直座标表示该截面的轴向力。(2)，例如，a，用剖面法查找每段轴向力的大小，3 .轴向力、c、张力在轴上绘制，

2、压力在轴下绘制。求反作用力R，是整个杆的平衡方程，用截面法求AB段的轴向力，保持1-1截面的左侧，张力绘制在x轴上方，压力绘制在x轴下方。根据轴向力的方法，可以画轴向力，思维测试问题，画轴向力之前，可以使用理论力学初中力的平移原理，把力平移后的轴向力吗？2，应力，1，平面假设，实验：沿轴方向拉伸的等截面直线条，在应用外力之前绘制两条平行的水平线ab，CD，然后观察杆件受力后两条水平线的变化。变形前水平创建的两条平行线ab、CD在变形后保持直线，垂直于轴，仅移动到ab、CD位置。实验现象，变形前平面的横截面，变形后保持为平面。对于平面假设、实验结果、等直杆，是具有多段轴向力时对应于最大轴向力的截

3、面危险截面。风险剖面中正应力的最大工作应力计算如下：延伸，应力符号规定，拉伸应力为正，压力应力为负(同轴力相同)。2，公式(2-1)适用范围：外力的合力必须与杆件轴一致，而不是集中力作用点附近的区域。构件的横截面沿轴方向缓慢变化，外力作用线与构件轴重合时，也可以近似应用牙齿公式。在左图中，公式(2-1)的应用范围表示公式不适用于集中力作用点附近的区域。这是因为在作用点附近的横截面上应力分布不均匀。取决于加载方法。牙齿点附近的应力分布方式将发生变化。理论和实践研究表明，作用力方式不同，仅对力作用点附近地区的应力分布有很大影响，离力作用点稍远，应力呈均匀分布趋势，得出以下结论：即城南原理。，3，圣

4、比南原理，(1)问题的毽子，在弹性体的部分地区内的外力系统中起作用，可以用它的静态等价的力系统代替。更换后，仅在原力系统的作用区域附近有相当大的影响，但在相对较远的距离下，影响可以忽略。从圣谴责的原理可以看出，下图中的(B)、(C)、(D)都可以用相同的计算示意图(A)代替，因此图形大大简化。(2)城南原理，(3)城南原理运用，一个横截面分为上下两段，其受力情况，各段长度及横截面尺寸图。已知P=50KN，测试负载产生的最大工作应力。4，例如，解决方案：(1)轴向力图表如图所示，(2)牙齿柱是可变截面柱，上轴向力小，截面面积小，下轴向力大，截面面积大，因此必须求出两个截面的正应力，以确定最大正应

5、力。(压力应力)，如上结果所示，砖柱的最大工作应力为1.1MPa值的正应力。分析了完成、目录、2-3直杆轴向拉伸或压缩时倾斜截面的应力，上一节分析了拉(压力)杆横截面的正应力。这是特殊剖面中的应力。现在，我们来检查更一般的情况，即每个剖面的应力。其他材质的实验显示拉力(压力)。导出倾斜剖面的应力公式：断面是垂直杆轴线方向的剖面。倾斜截面与杆轴不垂直的截面。1 .基本概念，总应力：正应力：剪应力：2。公式导出(使用剖面法)、(2-3)、(2-4)、2。上述公式讨论，达到最大值时，最小、(2-6)、完成、目录、材料在外力下表示强度和变形的性能。2-4。拉伸和压缩时材料的机械性能、重要内容、金属材料

6、的材料力学特性：包括低碳钢和铸铁非金属材料的机械特性：混凝土、木材和玻璃钢、1、材料力学特性定义、1、低碳钢(C0.3%)拉伸实验和机械性能、包括标准测试、变形器：试样的细微变形，延伸率，截面收缩率，d5%塑性材料d5%脆性材料，可塑性指标，L1试件的拉后长度，A1试件拉后断裂部分的最小横截面面积，冷带硬化现象，构件在强化阶段卸载。卸载并重新加载后，曲线将沿卸载的曲线上升。是，预先加载试点，到达强化阶段，然后卸载。这样在重新加载时，诗篇的线弹性阶段会增加，可塑性也会降低。称为冷固化现象，材料特性：D大，可塑性材料。2，其他金属材料拉伸时的力学性能，这些金属材料没有明显的屈服阶段，将对应于塑料变

7、形es=0.2%的应力定义为名义屈服限制。s0.2，3，灰口铸铁拉伸机械性能测量s b，强度极限：sb拉伸强度极限，脆性材料的唯一拉伸力学性能指标。在拉伸曲线中，应力变形不成比例，没有屈服，颈部收缩现象，总变形量小，sb低。脆性材料的典型代表，4，金属材料压缩时的力学性能，比例极限spy，屈服极限ssy，杨氏模量Ey基本上等于拉伸。低碳钢压缩实验：e，sbysbL，铸铁压缩性能远远大于拉伸性能。绝热面沿轴向约45o55o的滑动面破坏。铸铁压缩实验：塑料材料断裂前变形大，塑料指标高，抗拉能力强。常用指标降伏极限、一般拉力和压力时，S是相同的。易碎的材料在破碎前变形少，塑料指标低。通用指标是sb、

8、SBC和sb SBC。，塑料和脆性材料变形和破坏特性，5，非金属材料的机械特性，1)混凝土近似均匀性各向同性材料脆性材料，在工程中常用于压缩元件的制作。2)木材各向异性材料。3)玻璃钢：玻璃纤维和热固性树脂粘合的复合材料各向异性材料。优点是重量轻，强度高，工艺简单，耐腐蚀性好。事故测试问题，2，在低碳钢的相同圆截面样品上同时绘制两个茄子的距离，肾脏率D10和D5中哪个较大？、1，强度极限sb是材料在拉伸过程中能承受的最大应力吗？完成，目录，P比率极限E弹性极限S降伏极限B强度极限，2-5许用应力安全系数抗拉强度，加强阶段：图中锯齿部分到之间的曲线段称为强度步长，强度极限。1，基本概念，1，极限

9、应力，构件是外力的作用，当内力达到特定值时，材料会破坏发生。在牙齿情况下，材料中破坏点的对应应力称为危险应力或极限应力。2、强度条件：塑料构件在载荷下正常工作。格式：大于1的系数，安全系数，称为1.25 2.5。脆性构件在负载下正常工作的条件为，(2-12)，(2-12)，表示式中nb大于1的系数，即安全系数，2.5 3.0，甚至4 14。必须确定安全系数，考虑经济和安全。(2)组件截面尺寸变异；(3)载荷的变异；(4)计算示意图和实际结构的差异。(5)考虑抢劫储备。标准强度与许用应力的比率是零部件操作的安全储备。3，安全系数：2，强度计算，对于轴向拉伸零部件，强度条件决定设计截面(零部件安全

10、运行时合理的截面形状和大小)，强度校核(确定零部件是否破坏)，许可载荷确定(试验杆的强度)。分析：构件横截面的正应力为：1，强度检查：2，剖面设计，示例2，如图所示，钢-木材复合桁架的尺寸和计算示意图如图a所示。尝试选择已知P=16KN、钢的许用应力=120MPa、钢杠杆D1的直径D。材料的许用应力为：如果工作应力大于允许的应力，则表明构件不能安全工作。分析：(1)求出杠杆D1的轴向力N，用虚拟载荷面m-m截取桁架的ACJ部分(图B)，并研究其平衡。因此：d=32mm，考虑在实际工程中用于圆杠杆的圆。材料均为Q235钢，E=210GPa。求牙齿搁板的许用载荷f。解释：以1，B为研究对象，努力如

11、下。2，计算每个杆轴力，AB杆：4，确定允许的载荷，3，强度校核，BC杆：完成，目录，2-6轴拉伸或压缩时的变形提示：公式(213)是弯钩法则的另一种表达。也就是说，当应力不超过比例限制时，构件的拉伸L与横断面面积A成反比，与F和构件的原始长度成正比。样式：EA构件的拉伸(压力)刚度。EA越大，L牙齿越小，2，侧变形：如图所示，侧变形为：因为、水平变形系数或泊松比、是、和的符号总是相反的。因此，表2-2，书P43，例如，等直杆，外力为f，自重集中度为q，长度为l，容重为杨氏模量e，许用应力为拉伸。分析牙齿问题与上述问题很相似。由于自重的影响，不像杆内各横截的轴向牙齿，不能直接应用。相反，杆长必

12、须从dx的微段开始。要省略无限小体积dN(x)，用公式(2-16)求L，整个构件的伸长是，例如简单的支架，BC杆是圆钢，横截面直径d=20mm，BD杆是8号通道。检查支架的强度，求出b点的位移。F=60KN，分析设置：(1)对B点进行力分析，如图(B)所示。因此，(2)根据静力学平衡方程得出未知应力，(3)根据钩定律得出BC，BD杆的变形。在这里，我们给发条力量的过程实际上是我们对发条做事情的过程。在牙齿过程中，发条逐渐聚集一种能量，当我们停止对发条的工作时，牙齿能量逐渐对手表指针进行工作，推动指针转动。上面提到的发条其实是一种弹性体。上例的物理意义：弹性体被外力变形。变形过程中外力所做的事情会变成弹性体内储存的能量。外力逐渐减少，变形逐渐消失，弹性体通过释放能量来工作。上面提到的能量是在弹性体变形过程中产生的，所以我们称之为变形能量。1，例示，2，定义为外力作用下的弹性体存储为变形的能量称为变形能量或变形能量。将直线的斜率设置为k，3，计算变形能量。请看上面的图片。构件的顶部是固定的，底部是外力F，F从0逐渐增加到F。在比例限制范围内，关系显