龔暉軸向拉伸和壓縮ppt課件

1、1. 1. 構(gòu)件幾何外形：等直桿構(gòu)件幾何外形：等直桿3. 3. 變形：軸線方向伸長或縮短橫向縮短或伸長變形：軸線方向伸長或縮短橫向縮短或伸長第二章第二章 軸向拉伸和緊縮軸向拉伸和緊縮(Axial Tension And Compression)2-1 2-1 概概 述述2. 2. 受力：與軸線重合的集中力受力：與軸線重合的集中力FFFFFFFq=F/ll2ll例：試分析圖示階梯狀桿件的內(nèi)力。例：試分析圖示階梯狀桿件的內(nèi)力。1. 1. 固定端、自在端和階梯狀固定端、自在端和階梯狀2. 2. 集中力及其作用點(diǎn)集中力及其作用點(diǎn)3. 3. 分布載荷及其集度分布載荷及其集度2-2 2-2 內(nèi)力、截面法、

2、軸力及軸力圖內(nèi)力、截面法、軸力及軸力圖解：解：1) 1) 求反力求反力FFFq=F/ll2llFR0 xFRFF2lq 2F0FlqFR32 FFF32 2) 2) 求第一段的內(nèi)力求第一段的內(nèi)力N1FRF0 xFRF1NF0RFF1N)( FF 不要改動不要改動FRFR的方向的方向IIFFFq=F/ll2ll1NF符號：符號： 拉為正，壓為負(fù)。拉為正，壓為負(fù)。3) 3) 求第二段的內(nèi)力求第二段的內(nèi)力qFFRFN2F未知內(nèi)力方向按正向假設(shè)未知內(nèi)力方向按正向假設(shè)0 xFRFF20RFFlxqF2)(2Nx)(lxq 2NFFlxlF)(N1FRFN1FRFFFFq=F/ll2llFRIIII4)

3、4) 求第三段的內(nèi)力求第三段的內(nèi)力FFFq=F/ll2llFF 3N5) 5) 畫軸力圖畫軸力圖FFFNFxo6) 6) 關(guān)于幾個問題的討論關(guān)于幾個問題的討論A. A. 沒有載荷作用的區(qū)段，軸力圖為程度線；沒有載荷作用的區(qū)段，軸力圖為程度線；FFFq=F/ll2llFFFNFxoB. B. 在集中力作用截面上，軸力圖發(fā)生突變，在集中力作用截面上，軸力圖發(fā)生突變，突變的幅度為作用在該截面上的集中力的總和；突變的幅度為作用在該截面上的集中力的總和；C. C. 均布載荷作用的區(qū)段，軸力圖為斜直線；均布載荷作用的區(qū)段，軸力圖為斜直線；FFFq=F/ll2llD. D. 計(jì)算截面不應(yīng)取在集中力作用截面上

4、；計(jì)算截面不應(yīng)取在集中力作用截面上；E. E. 載荷不能平移。載荷不能平移。FFFq=F/ll2ll2-3 2-3 應(yīng)力應(yīng)力拉壓桿內(nèi)的應(yīng)力拉壓桿內(nèi)的應(yīng)力、應(yīng)力的概念、應(yīng)力的概念FF桿的強(qiáng)度桿的強(qiáng)度軸力軸力橫截面尺寸橫截面尺寸sFFN稱為正應(yīng)力稱為正應(yīng)力Normal Stress)Normal Stress)實(shí)驗(yàn)景象實(shí)驗(yàn)景象平面假設(shè)平面假設(shè)F F acbdacbd、拉壓桿橫截面上的應(yīng)力、拉壓桿橫截面上的應(yīng)力重要推論重要推論橫截面上每根縱向纖維的變形一樣，橫截面上每根縱向纖維的變形一樣，橫截面上每個點(diǎn)的受力一樣，應(yīng)力均勻分布。橫截面上每個點(diǎn)的受力一樣，應(yīng)力均勻分布。 原為平面的橫截面在桿變形后仍為

5、平面，原為平面的橫截面在桿變形后仍為平面，對于拉壓桿且仍相互平行，仍垂直于軸線。對于拉壓桿且仍相互平行，仍垂直于軸線。FNns =AFN= AsFFN適用條件：適用條件： 上述公式對大多數(shù)橫截面外形都適用；上述公式對大多數(shù)橫截面外形都適用；但對于平截面假設(shè)不成立的某些特定截面但對于平截面假設(shè)不成立的某些特定截面, ,上述公式不適用。上述公式不適用。 實(shí)驗(yàn)研討及數(shù)值計(jì)算闡明，在載荷作實(shí)驗(yàn)研討及數(shù)值計(jì)算闡明，在載荷作用區(qū)附近和截面發(fā)生猛烈變化的區(qū)域，橫截面用區(qū)附近和截面發(fā)生猛烈變化的區(qū)域，橫截面上的應(yīng)力情況復(fù)雜，上述公式不再正確。上的應(yīng)力情況復(fù)雜，上述公式不再正確。單位：單位：N/m2，帕Pa，1

6、06Pa=1MPa， 109Pa=1GPa， 力作用于桿端方式的不同，只會使與桿端間力作用于桿端方式的不同，只會使與桿端間隔不大于桿的橫向尺寸的范圍內(nèi)遭到影響。隔不大于桿的橫向尺寸的范圍內(nèi)遭到影響。圣維南原理圣維南原理FFFF影響區(qū)影響區(qū)影響區(qū)影響區(qū)2F2F2F2F解：解：11NIAFskN501NF150kN50kN例例 試求此正方形磚柱由于荷載引起的橫截面上的最大試求此正方形磚柱由于荷載引起的橫截面上的最大任務(wù)應(yīng)力。知任務(wù)應(yīng)力。知 F =50 kNF =50 kN。 F C BA F F 400030003702402) 2) 求正應(yīng)力求正應(yīng)力1) 1) 求軸力求軸力kN1502NFMPa87. 0240240105032N2IIAFs370370101503MPa10. 1MPa10. 1|IImaxss解：解：例例 試求薄壁圓環(huán)在內(nèi)