《建筑力学》第五章轴向拉伸和压缩.ppt

第五章轴向拉伸和压缩 第一节变形固体及其基本假设 1 变形固体工程中的构件都是由固体材料制成的 如钢 铸铁 木材 混凝土等 这些固体材在外力作用下会产生变形 称为变形固体 当研究物体受力后的变形与破坏时 不能把它当做刚体看待 而应当按实际的变形体进行研究 2 变形固体的基本假设 1 均匀连续假设假设变形固体在其整个体积内连续不断地充满着物质 并且在各点处的材料性质完全相同 2 各向同性假设认为材料在各个方向上具有相同的性质 第二节内力截面法 应力 1 内力物体在未受外力时 它的分子间本来就有相互作用着的力 正是由于存在这些力 物体才保持固定的形状 当物体在外力作用下 它将发生变形 物体内部各质点间相互作用的力也发生了改变 这种力的改变量 就是材料力学所要研究的内力 严格的讲 它是由外力的作用而引起的附加内力 通常简称为内力 内力是研究构件的强度 刚度及稳定性问题时 首先要计算的力 由于内力存在于构件内部 所以只有把它暴露出来才能做进一步的分析 为了显示内力可以采用截面法 运用截面法求内力 可以归纳为下列三个步骤 第一 假想用一横截面将物体截为两部分 研究其中一部分 弃去另一部分 第二 用作用于截面上的内力代替弃去部分对研究部分的作用 第三 建立研究部分的平衡条件 确定未知的内力 2 应力 第三节轴向拉伸与压缩的概念 轴向拉伸变形和轴向压缩变形是杆件的基本变形之一 在工程中经常见到 如图5 3 a 所示三角形托架中的斜杆 在荷载F作用下就发生轴向压缩变形 还有桁架中的所有杆件 如图5 3 b 所示 发生的都是轴向变形 拉伸或压缩 屋架中的水平拉杆如图5 3 c AB线上各杆 发生轴向拉伸变形 建筑结构中的柱子如图5 3 d 所示发生轴向压缩变形等 这些杆件受力的共同特点是 作用在杆件上的外力的作用线与杆轴线重合 杆件的主要变形是轴向伸长或缩短 这类构件称为拉 压 杆 相应的变形分别称为轴向拉伸变形和轴向压缩变形 如图5 4所示 第四节轴向拉伸或压缩时横截面上的内力及应力 为了求出拉 压 杆横截面上的应力 先要研究拉 压 杆的内力 对直杆受轴向拉力P的作用 我们应用截面法 求m m截面的内力 如图5 5所示 第五节轴向拉 压 杆的变形 虎克定律 第六节材料在拉伸和压缩时的力学性质 1弹性阶段 1弹性阶段 弹性阶段屈服阶段强化阶段颈缩阶段 第七节轴向拉 压 杆的强度条件及其应用 第八节应力集中的概念