轴向拉伸与压缩ppt课件.pptx
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1、轴向拉伸与压缩轴向拉伸与压缩一、工程实例一、工程实例二、轴向拉(压)杆的内力二、轴向拉(压)杆的内力与轴力图与轴力图三、轴向拉(压)杆的强度三、轴向拉(压)杆的强度与变形与变形四、材料在拉(压)时的力四、材料在拉(压)时的力学性能学性能五、小结五、小结一一 工工程程实实例例请同学仔细看下图中的起重车请同学仔细看下图中的起重车下面请大家试着判断出钢绳的受力方向下面请大家试着判断出钢绳的受力方向其实在工程结构当中受轴向拉压变形的杆件相当之多,下面我们来看国内一座著名的桥梁江阴长江大桥一一 工工程程实实例例下面我们将所圈区域放大江阴长江大桥江阴长江大桥江阴长江大桥是江阴长江大桥是“中国第一、世界第四
2、中国第一、世界第四”的特大跨径钢悬索桥的特大跨径钢悬索桥 一一 工工程程实实例例缆索一一 工工程程实实例例轴向 拉杆一一 工工程程实实例例看了图片之后,大家想知道这个杆件的尺寸看了图片之后,大家想知道这个杆件的尺寸是怎么确定的吗?那么通过本章的学习大家是怎么确定的吗?那么通过本章的学习大家可以作一个大致的了解。可以作一个大致的了解。?外力特征外力特征:作用于杆上的外力的合力作用线与杆件的轴线重合。:作用于杆上的外力的合力作用线与杆件的轴线重合。一一 工工程程实实例例杆的受力简图为杆的受力简图为F FF F拉伸拉伸F FF F压缩压缩变形特点变形特点:主要变形为轴向伸长或缩短:主要变形为轴向伸长
3、或缩短一一 工工程程实实例例讨论题讨论题:在下图所示各杆件中哪些是属于轴向拉伸或压缩?在下图所示各杆件中哪些是属于轴向拉伸或压缩?(1)(3)(4)(2)P原有内力原有内力P 附加内力附加内力(一)内力(一)内力P二二 轴轴向向拉拉压压杆杆的的内内力力与与轴轴力力图图1 1、内力的概念、内力的概念P+P 工程力学中工程力学中的内力的内力2 2、轴力、截面法、轴力、截面法二二 轴轴向向拉拉压压杆杆的的内内力力与与轴轴力力图图(1 1)轴力:由于轴向拉压横截面上由于轴向拉压横截面上引起的内力作用线与杆的轴线一致,引起的内力作用线与杆的轴线一致,称为轴力称为轴力P PP PN NP PP PmmN
4、N(2 2)截面法求轴力(求轴力(4 4个步骤)个步骤)1、假想沿、假想沿m-m横截面将杆切开;横截面将杆切开;2、留下左半段或右半段;留下左半段或右半段;3、将抛掉部分对留下部分的作将抛掉部分对留下部分的作用用内力代替;用用内力代替;4、对留下部分写平衡方程求出、对留下部分写平衡方程求出内力即轴力的值。内力即轴力的值。(3 3)轴力的符号规定二二 轴轴向向拉拉压压杆杆的的内内力力与与轴轴力力图图 同同一一位位置置处处左左、右右侧侧截截面面上上内内力分量必须具有相同的正负号。力分量必须具有相同的正负号。轴力的轴力的正负号正负号:轴力以拉为正,以压为负。:轴力以拉为正,以压为负。也可以说,若轴力
5、方向背离截面为正;指向截面为负。也可以说,若轴力方向背离截面为正;指向截面为负。+FF二二 轴轴向向拉拉压压杆杆的的内内力力与与轴轴力力图图(二)轴力图(二)轴力图轴力图轴力图表示轴力沿杆件轴线变化规律的图线。(1)集中外力多于两个时,分段用截面法求轴力,作)集中外力多于两个时,分段用截面法求轴力,作轴力图轴力图。(2)轴轴力力图图中中:横横坐坐标标代代表表横横截截面面位位置置,纵纵轴轴代代表表轴轴力力大大小小。标标出出轴轴力力值及正负号(一般:正值画上方,负值画下方)。值及正负号(一般:正值画上方,负值画下方)。(3)轴力只与外力有关,截面形状变化不会改变轴力大小。)轴力只与外力有关,截面形
6、状变化不会改变轴力大小。二二 轴轴向向拉拉压压杆杆的的内内力力与与轴轴力力图图例题:试画出图示杆件的轴力图。已知 P1=10kN;P2=20kN;P3=35kN;P4=25kN;解:1、计算杆件各段的轴力。AB段BC段CD段2、绘制轴力图。11N1P12233N3P4N2P1P2P1P3P2P4ABCD二二 轴轴向向拉拉压压杆杆的的内内力力与与轴轴力力图图例题:由一高度为H的正方形截面石柱,顶部作用有轴心压力P。已知材料的容重为r,作柱的轴力图。nnHPPN解:柱的各截面轴力大小是变化的。计算任意截面n-n上的轴力N(x)时,将柱从该假想地截开,取上段作为研究对象。由平衡条件:得:最后依据此轴
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