《工程力学》课件第五章 轴向拉伸和压缩

单击以编辑,母版标题样式,单击以编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第五章 轴向拉伸和压缩,材料力学,1,拉压,轴向拉压的外力特点：,外力的,合力作用线,与杆的轴线重合。,轴向拉压的变形特点：,杆的变形主要是轴向伸缩，伴随横向,缩扩。,轴向拉伸：杆的变形是轴向伸长，横向缩短。,轴向压缩：杆的变形是轴向缩短，横向变粗。,2,拉压,轴向压缩，对应的力称为压力。,轴向拉伸，对应的力称为拉力。,力学模型如图,3,拉压,工程实例,4,一、内力,指由外力作用所引起的、物体内相邻部分之间分布内力系的合成（附加内力）。,51,内力及轴向拉（压）杆的内力,5,拉压,二、截面法,轴力,1.,轴力的概念：,轴力,轴向拉压杆的内力，用,F,N,表示。,轴力的正负规定,:,F,N,与外法线同向,为正轴力,(,拉力,),F,N,与外法线反向,为负轴力,(,压力,),F,N,0,F,N,F,N,F,N,1,1,、许用应力：,2,、极限应力：,3,、安全因数：,二,.,许用应力与安全因数,：,33,拉压,三,.,拉压杆的,强度条件,：,其中：,-,许用应力，,max,-,危险点的最大工作应力。,设计截面尺寸：,依强度准则可进行三种强度计算：,保证构件不发生强度破坏并有一定安全余量的条件准则。,校核强度：,许可载荷：,34,拉压,例,3,已知一圆杆受拉力,P,=25 k N,，,直径,d,=14mm,，,许用应力,=170MPa,，,试校核此杆是否满足强度要求。,解：, 轴力：,F,N,=,P,=25kN,应力：,强度校核：,结论：此杆满足强度要求，能够正常工作。,35,拉压,例,4,已知三铰屋架如图，承受竖向均布载荷，载荷的分布集度为：,q,=4.2kN/m,，,屋架中的钢拉杆直径,d,=16 mm,，,许用应力,=170M Pa,。,试校核刚拉杆的强度。,钢拉杆,4.2m,q,8.5m,36,拉压, 整体平衡求支反力,解：,钢拉杆,8.5m,q,4.2m,F,AY,R,B,F,AX,37,拉压,应力：,强度校核与结论：,此杆满足强度要求，是安全的。, 局部平衡求 轴力：,q,F,CY,F,CX,F,N,F,AX,F,AY,38,拉压,例,5,简易起重机构如图，,AC,为刚性梁，吊车与吊起重物总重为,P,，,为使,BD,杆最轻，角,应为何值？,已知,BD,杆的,许用应力为,。,分析：,x,L,h,q,P,A,B,C,D,39,拉压,BD,杆面积,A,：,解：,BD,杆,内力,F,N,(,q,),：,取,AC,为研究对象，如图,Y,A,X,A,q,F,N,x,L,P,A,B,C,40,拉压,Y,A,X,A,q,N,B,x,L,P,A,B,C,求,V,BD,的,最小值：,41,拉压,5,6,应力集中的概念,回答以下问题：,1,、什么是应力集中？,2,、什么是理论应力集中因数？,3,、如何使构件的应力集中因数降低？,4,、应力集中对塑性材料与脆性材料制成的构件承受静载的能力的影响有何不同？,42,