拉伸时的应力应变曲线为微弯的曲线课件.ppt
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- 拉伸 应力 应变 曲线 课件
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1、知识要点回顾概念: u变形 -刚度 应变 u内力 -强度 应力内容: p 基本假设假设 :连续、均匀、各向同性连续、均匀、各向同性p 变形变形的基本形式 :拉、压、剪、弯、扭拉、压、剪、弯、扭p 截面法截面法:截、取、代、平衡截、取、代、平衡1第八章第八章 拉伸、压缩与剪切拉伸、压缩与剪切(1)(1)2第八章第八章 拉伸、压缩与剪切拉伸、压缩与剪切8.18.1 轴向拉伸与压缩的概念和实例轴向拉伸与压缩的概念和实例8.28.2 轴向拉伸或压缩时横截面上的内轴向拉伸或压缩时横截面上的内力和应力力和应力8.38.3 直杆轴向拉伸或压缩时斜截面上的应力直杆轴向拉伸或压缩时斜截面上的应力8.58.5 材
2、料压缩时的力学性能材料压缩时的力学性能8.78.7 失效、安全因数和强度计算失效、安全因数和强度计算8.88.8 轴向拉伸或压缩时的变形轴向拉伸或压缩时的变形8.98.9 轴向拉伸或压缩的应变能轴向拉伸或压缩的应变能8.108.10 拉伸、压缩超静定问题拉伸、压缩超静定问题8.118.11 温度应力和装配应力温度应力和装配应力8.128.12 应力集中的概念应力集中的概念8.13 8.13 剪切和挤压的实用计算剪切和挤压的实用计算8.48.4 材料拉伸时的力学性能材料拉伸时的力学性能38.1 8.1 轴向拉伸与压缩的概念和实例轴向拉伸与压缩的概念和实例48.1 8.1 轴向拉伸与压缩的概念和实
3、例轴向拉伸与压缩的概念和实例58.1 8.1 轴向拉伸与压缩的概念和实例轴向拉伸与压缩的概念和实例68.1 8.1 轴向拉伸与压缩的概念和实例轴向拉伸与压缩的概念和实例7 作用在杆件上的外力合力的作用线作用线与杆件轴线轴线重合,杆件变形是沿轴线方向沿轴线方向的伸长或缩短。拉(压)杆的受力简图拉(压)杆的受力简图F FF F拉伸拉伸F FF F压缩压缩8.1 8.1 轴向拉伸与压缩的概念和实例轴向拉伸与压缩的概念和实例受力受力特点与变形特点:特点与变形特点:88.1 8.1 轴向拉伸与压缩的概念和实例轴向拉伸与压缩的概念和实例98.2 8.2 轴向拉伸或压缩时横截面上的内力和应力轴向拉伸或压缩时
4、横截面上的内力和应力 1 1、截面法求内力、截面法求内力F FF Fm mm mF FF FN N 0 xFF FF FN N0FFNFFN(1)(1)假想沿假想沿m-mm-m横截面将横截面将 杆杆切开切开(2)(2)留下左半段或右半段留下左半段或右半段(3)(3)将弃去部分对留下部分将弃去部分对留下部分 的作用用内力代替的作用用内力代替(4)(4)对留下部分写平衡方程对留下部分写平衡方程 求出内力即轴力的值求出内力即轴力的值108.2 8.2 轴向拉伸或压缩时横截面上的内轴向拉伸或压缩时横截面上的内力和应力力和应力2 2、轴力:截面上的内力、轴力:截面上的内力 0 xF0FFNFFNF FF
5、 Fm mm mF FF FN NF FF FN N 由于外力的作用线由于外力的作用线与杆件的轴线重合,内与杆件的轴线重合,内力的作用线也与杆件的力的作用线也与杆件的轴线重合。所以称为轴轴线重合。所以称为轴力。力。3 3、轴力正负号:、轴力正负号: 拉为正、压为负拉为正、压为负4 4、轴力图:轴力沿杆、轴力图:轴力沿杆 件轴线的变化件轴线的变化118.2 8.2 轴向拉伸或压缩时横截面上的内力和应力轴向拉伸或压缩时横截面上的内力和应力已知已知F F1 1=10kN=10kN;F F2 2=20kN=20kN; F F3 3=35kN=35kN;F F4 4=25kN;=25kN;试画出图示杆件
6、的轴力图。试画出图示杆件的轴力图。11FN1F1解:解:1 1、计算各段的轴力。、计算各段的轴力。F1F3F2F4ABCD2233FN3F4FN2F1F2 0 xFkN1011 FFNABAB段段kN102010212FFFNBCBC段段122FFFN 0 xF 0 xFkN2543 FFNCDCD段段2 2、绘制轴力图。、绘制轴力图。kNNFx102510 128.2 8.2 轴向拉伸或压缩时横截面上的内力和应力轴向拉伸或压缩时横截面上的内力和应力138.2 8.2 轴向拉伸或压缩时横截面上的内力和应力轴向拉伸或压缩时横截面上的内力和应力 杆件的杆件的强度强度不仅与不仅与轴力轴力有关,还与有
7、关,还与横截面面横截面面积积有关。必须用有关。必须用应力应力来比较和判断杆件的强度。来比较和判断杆件的强度。NAFdA 在拉(压)杆的在拉(压)杆的横截面上,横截面上,与轴与轴力力F FN N对应的应力是正应力对应的应力是正应力 。根据连根据连续性假设,横截面上到处都存在着内续性假设,横截面上到处都存在着内力。于是得静力关系:力。于是得静力关系:148.2 8.2 轴向拉伸或压缩时横截面上的内力和应力轴向拉伸或压缩时横截面上的内力和应力平面假设平面假设:变形前原为平面的横截面,变形后变形前原为平面的横截面,变形后仍保持仍保持为平面为平面且仍且仍垂直于轴线垂直于轴线。横向线横向线ab、cd仍为直
8、线,且仍为直线,且仍垂直于杆轴仍垂直于杆轴线,只是分别线,只是分别平行移至平行移至ab、cd。 观察变形:观察变形: FFaabcbddc158.2 8.2 轴向拉伸或压缩时横截面上的内力和应力轴向拉伸或压缩时横截面上的内力和应力NAAFdAdAANFA从平面假设可以判断:从平面假设可以判断:(1)所有纵向纤维伸长相等)所有纵向纤维伸长相等(2)因材料均匀,故各纤维受力相等)因材料均匀,故各纤维受力相等(3)内力均匀分布,各点正应力相等,为常量)内力均匀分布,各点正应力相等,为常量 FFaabcbddc168.2 8.2 轴向拉伸或压缩时横截面上的内力和应力轴向拉伸或压缩时横截面上的内力和应力
9、AFN 该式为横截面上的正应力该式为横截面上的正应力计计算公式。正应力算公式。正应力和轴力和轴力F FN N同号。同号。即拉应力为正,压应力为负。即拉应力为正,压应力为负。圣维南原理圣维南原理178.2 8.2 轴向拉伸或压缩时横截面上的内力和应力轴向拉伸或压缩时横截面上的内力和应力188.2 8.2 轴向拉伸或压缩时横截面上的内力和应力轴向拉伸或压缩时横截面上的内力和应力 图示结构,试求杆件图示结构,试求杆件ABAB、CBCB的的应力。已知应力。已知 F F=20kN=20kN;斜杆;斜杆ABAB为直为直径径20mm20mm的圆截面杆,水平杆的圆截面杆,水平杆CBCB为为15151515的方
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