建筑力學(xué)第四章 軸向拉伸與壓縮ppt課件

1、4.1 4.1 軸向拉伸與緊縮的概念軸向拉伸與緊縮的概念第第4 4章章 軸向拉伸與緊縮軸向拉伸與緊縮在工程中以在工程中以拉伸或緊縮拉伸或緊縮為主要變形為主要變形的桿件，的桿件，稱為：稱為：拉桿拉桿(Strut )(Strut )壓桿壓桿(Tie ) (Tie ) 假設(shè)桿件所接受的外力或外力合力作用線與假設(shè)桿件所接受的外力或外力合力作用線與桿軸線重合的變形，稱為軸向拉伸桿軸線重合的變形，稱為軸向拉伸(Tension )(Tension )或或軸向緊縮軸向緊縮(Compression )(Compression )。0 0 緒論緒論1 1 力學(xué)根底力學(xué)根底2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力

2、系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 改動改動6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定構(gòu)造靜定構(gòu)造8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力矩位移法及力矩分配法分配法1414影響線影響線 練習(xí)練習(xí) 思索思索 前往前往 4.2 4.2 軸向拉軸向拉( (壓壓) )桿的內(nèi)力與軸力圖桿的內(nèi)力與軸力圖4.2.1 4.2.1 拉壓桿的內(nèi)力拉壓桿的內(nèi)力 (Internal force ) (Internal force ) 獨一內(nèi)力分量為軸力其作用線垂直于獨一內(nèi)力分量為軸力其作用線垂直于橫截面沿桿軸線并經(jīng)過形心。橫

3、截面沿桿軸線并經(jīng)過形心。0 xFFF N通常規(guī)定：軸力使桿件受拉為正，受壓為負(fù)。通常規(guī)定：軸力使桿件受拉為正，受壓為負(fù)。第第4 4章章 軸向拉伸與緊縮軸向拉伸與緊縮0 0 緒論緒論1 1 力學(xué)根底力學(xué)根底2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 改動改動6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定構(gòu)造靜定構(gòu)造8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力矩位移法及力矩分配法分配法1414影響線影響線 練習(xí)練習(xí) 思索思索 前往前往 4.2.2 軸力圖 用平行于軸線的坐標(biāo)表示橫

4、截面的位置，用平行于軸線的坐標(biāo)表示橫截面的位置，垂直于桿軸線的坐標(biāo)表示橫截面上軸力的數(shù)值，垂直于桿軸線的坐標(biāo)表示橫截面上軸力的數(shù)值，以此表示軸力與橫截面位置關(guān)系的幾何圖形，以此表示軸力與橫截面位置關(guān)系的幾何圖形，稱為軸力圖。稱為軸力圖。 作軸力圖時應(yīng)留意以下幾點：作軸力圖時應(yīng)留意以下幾點： 1 1、軸力圖的位置應(yīng)和桿件的位置相對應(yīng)。軸力、軸力圖的位置應(yīng)和桿件的位置相對應(yīng)。軸力的大小，按比例畫在坐標(biāo)上，并在圖上標(biāo)出代的大小，按比例畫在坐標(biāo)上，并在圖上標(biāo)出代表點數(shù)值。表點數(shù)值。2 2、習(xí)慣上將正值拉力的軸力圖畫在坐標(biāo)的、習(xí)慣上將正值拉力的軸力圖畫在坐標(biāo)的正向；負(fù)值壓力的軸力圖畫在坐標(biāo)的負(fù)向。正向；

5、負(fù)值壓力的軸力圖畫在坐標(biāo)的負(fù)向。第第4 4章章 軸向拉伸與緊縮軸向拉伸與緊縮0 0 緒論緒論1 1 力學(xué)根底力學(xué)根底2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 改動改動6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定構(gòu)造靜定構(gòu)造8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力矩位移法及力矩分配法分配法1414影響線影響線 練習(xí)練習(xí) 思索思索 前往前往 例題例題4.1 4.1 一等直桿及受力情況如圖一等直桿及受力情況如圖a a所所示，試作桿的軸力圖。如何調(diào)整外力，使示，試作桿的軸力圖

6、。如何調(diào)整外力，使桿上軸力分布得比較合理。桿上軸力分布得比較合理。解：解：1 1求求ABAB段軸力段軸力1111截面：截面：kN5N1F2222截面：截面：第第4 4章章 軸向拉伸與緊縮軸向拉伸與緊縮0 0 緒論緒論1 1 力學(xué)根底力學(xué)根底2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 改動改動6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定構(gòu)造靜定構(gòu)造8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力矩位移法及力矩分配法分配法1414影響線影響線 練習(xí)練習(xí) 思索思索 前往前往 kN15

7、kN10kN5N2F3333截面：截面：kN30N3F4 4、按作軸力圖的規(guī)那么，作出軸力圖，、按作軸力圖的規(guī)那么，作出軸力圖， 5 5、軸力的合理分布：、軸力的合理分布： 假設(shè)桿件上的軸力減小，應(yīng)力也減小，桿假設(shè)桿件上的軸力減小，應(yīng)力也減小，桿件的強度就會提高。該題假設(shè)將件的強度就會提高。該題假設(shè)將CC截面的外力截面的外力和和D D截面的外力對調(diào)，軸力圖如截面的外力對調(diào)，軸力圖如f f圖所示，圖所示，桿上最大軸力減小了，軸力分布就比較合理。桿上最大軸力減小了，軸力分布就比較合理。第第4 4章章 軸向拉伸與緊縮軸向拉伸與緊縮0 0 緒論緒論1 1 力學(xué)根底力學(xué)根底2 2 力矩與力偶力矩與力偶3

8、 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 改動改動6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定構(gòu)造靜定構(gòu)造8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力矩位移法及力矩分配法分配法1414影響線影響線 練習(xí)練習(xí) 思索思索 前往前往 4.3 4.3 軸向拉軸向拉( (壓壓) )時橫截面上的應(yīng)力時橫截面上的應(yīng)力一、應(yīng)力的概念一、應(yīng)力的概念內(nèi)力在一點處的集度稱為應(yīng)力內(nèi)力在一點處的集度稱為應(yīng)力(Stress) (Stress) 應(yīng)力與截面既不垂直也不相切，力學(xué)中總是將應(yīng)力與截面既不垂直也不相切，力學(xué)中總是將它分解

9、為垂直于截面和相切于截面的兩個分量它分解為垂直于截面和相切于截面的兩個分量 與截面垂直的應(yīng)力分量稱為正應(yīng)力與截面垂直的應(yīng)力分量稱為正應(yīng)力表示；表示； 或法向應(yīng)力，用或法向應(yīng)力，用與截面相切的應(yīng)力分量稱為剪應(yīng)力與截面相切的應(yīng)力分量稱為剪應(yīng)力表示。表示?；蚯邢驊?yīng)力，用或切向應(yīng)力，用第第4 4章章 軸向拉伸與緊縮軸向拉伸與緊縮0 0 緒論緒論1 1 力學(xué)根底力學(xué)根底2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 改動改動6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定構(gòu)造靜定構(gòu)造8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計

10、算1212力法力法1313位移法及力矩位移法及力矩分配法分配法1414影響線影響線 練習(xí)練習(xí) 思索思索 前往前往 應(yīng)力的單位是帕斯卡，簡稱為帕，符號為應(yīng)力的單位是帕斯卡，簡稱為帕，符號為“PaPa1kPa=103Pa1kPa=103Pa、1MPa=106Pa1MPa=106Pa、1GPa=109Pa1GPa=109Pa1MPa=106N/m2=106N/106mm2=1N/mm21MPa=106N/m2=106N/106mm2=1N/mm24.3.1 4.3.1 橫截面上的應(yīng)力橫截面上的應(yīng)力平面假設(shè)：受軸向拉伸的桿件，變形后橫截面平面假設(shè)：受軸向拉伸的桿件，變形后橫截面(cross-secti

11、on )(cross-section )仍堅持為平面，兩平面相對的仍堅持為平面，兩平面相對的位移了一段間隔。位移了一段間隔。 軸向拉壓等截面直桿，橫截面上正應(yīng)力均勻分布軸向拉壓等截面直桿，橫截面上正應(yīng)力均勻分布 AFN第第4 4章章 軸向拉伸與緊縮軸向拉伸與緊縮0 0 緒論緒論1 1 力學(xué)根底力學(xué)根底2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 改動改動6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定構(gòu)造靜定構(gòu)造8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力矩位移法及力矩分配法分配

12、法1414影響線影響線 練習(xí)練習(xí) 思索思索 前往前往 正應(yīng)力與軸力有一樣的正、負(fù)號，即：正應(yīng)力與軸力有一樣的正、負(fù)號，即：拉應(yīng)力拉應(yīng)力(Tensile stress )為正，為正，壓應(yīng)力壓應(yīng)力(Compressive stress )為負(fù)。為負(fù)。第第4 4章章 軸向拉伸與緊縮軸向拉伸與緊縮0 0 緒論緒論1 1 力學(xué)根底力學(xué)根底2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 改動改動6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定構(gòu)造靜定構(gòu)造8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法

13、及力矩位移法及力矩分配法分配法1414影響線影響線 練習(xí)練習(xí) 思索思索 前往前往 例例4.24.2一階梯形直桿受力如下圖，知橫截面面積一階梯形直桿受力如下圖，知橫截面面積為為 ,40021mmA 2322200,300mmAmmA試求各橫截面上的應(yīng)力。試求各橫截面上的應(yīng)力。解：解：計算軸力畫軸力圖計算軸力畫軸力圖利用截面法可求利用截面法可求得階梯桿各段的得階梯桿各段的軸力為軸力為F1=50kN, F1=50kN, F2=-30kN, F2=-30kN, F3=10kN, F3=10kN, F4=-20kNF4=-20kN。軸力圖。軸力圖。第第4 4章章 軸向拉伸與緊縮軸向拉伸與緊縮0 0 緒論

14、緒論1 1 力學(xué)根底力學(xué)根底2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 改動改動6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定構(gòu)造靜定構(gòu)造8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力矩位移法及力矩分配法分配法1414影響線影響線 練習(xí)練習(xí) 思索思索 前往前往 2 2、計算機各段的正應(yīng)力、計算機各段的正應(yīng)力ABAB段：段： MPaMPaAFAB1254001050311BCBC段：段： MPaMPaAFBC1003001030322CDCD段：段： MPaMPaAFCD3 .3

15、33001010323DEDE段：段： MPaMPaAFDE1002001020334第第4 4章章 軸向拉伸與緊縮軸向拉伸與緊縮0 0 緒論緒論1 1 力學(xué)根底力學(xué)根底2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 改動改動6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定構(gòu)造靜定構(gòu)造8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力矩位移法及力矩分配法分配法1414影響線影響線 練習(xí)練習(xí) 思索思索 前往前往 例例4.3 4.3 石砌橋墩的墩身高石砌橋墩的墩身高 m10h其橫截面尺寸如圖

16、所其橫截面尺寸如圖所示。假設(shè)載荷示。假設(shè)載荷 kN1000F資料的重度資料的重度 求墩身底部橫截面求墩身底部橫截面上的壓應(yīng)力。上的壓應(yīng)力。323kN m第第4 4章章 軸向拉伸與緊縮軸向拉伸與緊縮0 0 緒論緒論1 1 力學(xué)根底力學(xué)根底2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 改動改動6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定構(gòu)造靜定構(gòu)造8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力矩位移法及力矩分配法分配法1414影響線影響線 練習(xí)練習(xí) 思索思索 前往前往 墩身橫截面面

17、積：墩身橫截面面積： 2222m14. 94m2m23A2222m14. 94m2m23A墩身底面應(yīng)力：墩身底面應(yīng)力：33321000 10 N10m 23 10 N/m9.14mFAhAAMPa34. 0Pa10344壓壓 第第4 4章章 軸向拉伸與緊縮軸向拉伸與緊縮0 0 緒論緒論1 1 力學(xué)根底力學(xué)根底2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 改動改動6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定構(gòu)造靜定構(gòu)造8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力矩位移法及力矩分

18、配法分配法1414影響線影響線 練習(xí)練習(xí) 思索思索 前往前往 4.3.2 4.3.2 應(yīng)力集中應(yīng)力集中(Concentration of stress)(Concentration of stress)的概念的概念應(yīng)力集中的程度用最大部分應(yīng)力應(yīng)力集中的程度用最大部分應(yīng)力 max與該截面上的名義應(yīng)力與該截面上的名義應(yīng)力 的比值表示的比值表示 nnmaxK比值比值K K稱為應(yīng)力集中因數(shù)。稱為應(yīng)力集中因數(shù)。第第4 4章章 軸向拉伸與緊縮軸向拉伸與緊縮0 0 緒論緒論1 1 力學(xué)根底力學(xué)根底2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 改動改動6 6 幾何組成幾何

19、組成7 7 靜定構(gòu)造靜定構(gòu)造8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力矩位移法及力矩分配法分配法1414影響線影響線 練習(xí)練習(xí) 思索思索 前往前往 在設(shè)計時，從以下三方面思索應(yīng)力集中對在設(shè)計時，從以下三方面思索應(yīng)力集中對構(gòu)件強度的影響。構(gòu)件強度的影響。1.1.在設(shè)計脆性資料在設(shè)計脆性資料(Brittle material )(Brittle material )構(gòu)件時，構(gòu)件時，應(yīng)思索應(yīng)力集中的影響。應(yīng)思索應(yīng)力集中的影響。第第4 4章章 軸向拉伸與緊縮軸向拉伸與緊縮2.2.在設(shè)計塑性資料在設(shè)計塑性資料(P

20、lastic material )(Plastic material )的靜強的靜強度問題時，通?？梢圆凰妓鲬?yīng)力集中的影響。度問題時，通?？梢圆凰妓鲬?yīng)力集中的影響。3.3.設(shè)計在交變應(yīng)力作用下的構(gòu)件時，制造構(gòu)件設(shè)計在交變應(yīng)力作用下的構(gòu)件時，制造構(gòu)件的資料無論是塑性資料或脆性資料，都必需思的資料無論是塑性資料或脆性資料，都必需思索應(yīng)力集中的影響。索應(yīng)力集中的影響。0 0 緒論緒論1 1 力學(xué)根底力學(xué)根底2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 改動改動6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定構(gòu)造靜定構(gòu)造8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形10

21、10壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力矩位移法及力矩分配法分配法1414影響線影響線 練習(xí)練習(xí) 思索思索 前往前往 4.4 4.4 軸向拉軸向拉( (壓壓) )時的變形時的變形4.4.1 4.4.1 軸向變形與胡克定律軸向變形與胡克定律lll1l長為長為 的等直桿，在軸向力作用下，伸長了的等直桿，在軸向力作用下，伸長了線應(yīng)變線應(yīng)變Longitudinal strain Longitudinal strain 為：為：ll實驗闡明：當(dāng)桿內(nèi)的應(yīng)力不超越資料的某一實驗闡明：當(dāng)桿內(nèi)的應(yīng)力不超越資料的某一極限值，那么正應(yīng)力和正應(yīng)變成線性正比關(guān)系極限值，那么正應(yīng)力和

22、正應(yīng)變成線性正比關(guān)系 第第4 4章章 軸向拉伸與緊縮軸向拉伸與緊縮0 0 緒論緒論1 1 力學(xué)根底力學(xué)根底2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 改動改動6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定構(gòu)造靜定構(gòu)造8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力矩位移法及力矩分配法分配法1414影響線影響線 練習(xí)練習(xí) 思索思索 前往前往 E稱為胡克定律稱為胡克定律 英國科學(xué)家胡克英國科學(xué)家胡克Robet HookeRobet Hooke，1635170316351703于于16

23、781678年初次用實驗方法論證了這種線性關(guān)系年初次用實驗方法論證了這種線性關(guān)系后提出的。后提出的。 EAlFlN胡克定律：胡克定律： EAEA稱為桿的拉壓剛度稱為桿的拉壓剛度 上式只適用于在桿長為上式只適用于在桿長為ll長度內(nèi)長度內(nèi)F F 、N N、E E、A A均為常值的情況下，即在桿為均為常值的情況下，即在桿為ll長度內(nèi)變形是均長度內(nèi)變形是均勻的情況。勻的情況。第第4 4章章 軸向拉伸與緊縮軸向拉伸與緊縮0 0 緒論緒論1 1 力學(xué)根底力學(xué)根底2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 改動改動6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定構(gòu)造靜定構(gòu)造8 8

24、 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力矩位移法及力矩分配法分配法1414影響線影響線 練習(xí)練習(xí) 思索思索 前往前往 4.4.2 4.4.2 橫向變形、泊松比橫向變形、泊松比那么橫向正應(yīng)變?yōu)椋耗敲礄M向正應(yīng)變?yōu)椋?aa當(dāng)應(yīng)力不超越一定限制時，橫向應(yīng)變當(dāng)應(yīng)力不超越一定限制時，橫向應(yīng)變與軸向應(yīng)變與軸向應(yīng)變 之比的絕對值是一個常數(shù)。之比的絕對值是一個常數(shù)。 法國科學(xué)家泊松法國科學(xué)家泊松1781184017811840于于18291829年從實際上推演得出的結(jié)果。年從實際上推演得出的結(jié)果。橫向變形因數(shù)或泊松比橫向變形

25、因數(shù)或泊松比表表4-14-1給出了常用資料的給出了常用資料的E E、 值。值。第第4 4章章 軸向拉伸與緊縮軸向拉伸與緊縮0 0 緒論緒論1 1 力學(xué)根底力學(xué)根底2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 改動改動6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定構(gòu)造靜定構(gòu)造8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力矩位移法及力矩分配法分配法1414影響線影響線 練習(xí)練習(xí) 思索思索 前往前往 表表4.1 4.1 常用資料的常用資料的E E 、 值值第第4 4章章 軸向拉伸與緊縮

26、軸向拉伸與緊縮0 0 緒論緒論1 1 力學(xué)根底力學(xué)根底2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 改動改動6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定構(gòu)造靜定構(gòu)造8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力矩位移法及力矩分配法分配法1414影響線影響線 練習(xí)練習(xí) 思索思索 前往前往 4.4.3 4.4.3 拉壓桿的位移拉壓桿的位移等直桿在軸向外力作用下，發(fā)生變形，會等直桿在軸向外力作用下，發(fā)生變形，會引起桿上某點處在空間位置的改動，即產(chǎn)引起桿上某點處在空間位置的改動，即產(chǎn)生

27、了位移生了位移Displacement Displacement 。 F1=30kN F1=30kN，F(xiàn)2 =10kN , ACF2 =10kN , AC段的橫截面面積段的橫截面面積 AAC=500mm2,CDAAC=500mm2,CD段的橫截面面積段的橫截面面積ACD=200mm2ACD=200mm2，彈性模量，彈性模量E=200GPaE=200GPa。試求：試求： 1 1各段桿橫截面上的內(nèi)力和應(yīng)力；各段桿橫截面上的內(nèi)力和應(yīng)力；2 2桿件內(nèi)最大正應(yīng)力；桿件內(nèi)最大正應(yīng)力；3 3桿件的總變形。桿件的總變形。 第第4 4章章 軸向拉伸與緊縮軸向拉伸與緊縮0 0 緒論緒論1 1 力學(xué)根底力學(xué)根底2

28、2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 改動改動6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定構(gòu)造靜定構(gòu)造8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力矩位移法及力矩分配法分配法1414影響線影響線 練習(xí)練習(xí) 思索思索 前往前往 解：解：(1)(1)、計算支反力、計算支反力210,0 xRAFFFF21(10 30)RAFFF= =20kN20kN(2)(2)、計算各段桿件、計算各段桿件橫截面上的軸力橫截面上的軸力ABAB段：段： FNAB=FRA= FNAB=FRA=20kN

29、 20kN BDBD段：段： FNBD=F2=10kN FNBD=F2=10kN 第第4 4章章 軸向拉伸與緊縮軸向拉伸與緊縮0 0 緒論緒論1 1 力學(xué)根底力學(xué)根底2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 改動改動6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定構(gòu)造靜定構(gòu)造8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力矩位移法及力矩分配法分配法1414影響線影響線 練習(xí)練習(xí) 思索思索 前往前往 (3)(3)、畫出軸力圖，如圖、畫出軸力圖，如圖c c所示。所示。 (4)(4)、

30、計算各段應(yīng)力、計算各段應(yīng)力ABAB段：段： 320 1040500NABABACFMPaA BCBC段：段：310 1020500NBDBCACFMPaACDCD段：段：310 1050200NBDCDCDFMPaA(5)(5)、計算桿件內(nèi)最大應(yīng)力、計算桿件內(nèi)最大應(yīng)力3max10 1050200MPa第第4 4章章 軸向拉伸與緊縮軸向拉伸與緊縮0 0 緒論緒論1 1 力學(xué)根底力學(xué)根底2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 改動改動6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定構(gòu)造靜定構(gòu)造8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)

31、定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力矩位移法及力矩分配法分配法1414影響線影響線 練習(xí)練習(xí) 思索思索 前往前往 6 6計算桿件的總變形計算桿件的總變形ABBCCDNAB ABNBD BCNBD CDACACCDlllLFlFlFlEAEAEA 3333120 10100(200 1050010 1010010 10100)500200整個桿件伸長整個桿件伸長0.015mm0.015mm。=0.015mm第第4 4章章 軸向拉伸與緊縮軸向拉伸與緊縮0 0 緒論緒論1 1 力學(xué)根底力學(xué)根底2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5

32、改動改動6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定構(gòu)造靜定構(gòu)造8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力矩位移法及力矩分配法分配法1414影響線影響線 練習(xí)練習(xí) 思索思索 前往前往 例例4.5 4.5 圖示托架，知，圖示托架，知， 圓截面鋼桿圓截面鋼桿ABAB的直徑的直徑 ，桿，桿BCBC是工字鋼，其橫是工字鋼，其橫截面面積為截面面積為 ，鋼材的彈性模量，鋼材的彈性模量 ，桿，桿BCBC是工字鋼，求托架在是工字鋼，求托架在F F力力作用下，節(jié)點作用下，節(jié)點B B的鉛垂位移和程度位移？的鉛垂位移和程度位移？2m

33、m1430kN40Fmm20daEGP200 解：解：1 1、取節(jié)點、取節(jié)點B B為研討對象，求兩桿軸力為研討對象，求兩桿軸力 0 xF123sin3005oNNFFF0yFN24cos3005FF第第4 4章章 軸向拉伸與緊縮軸向拉伸與緊縮0 0 緒論緒論1 1 力學(xué)根底力學(xué)根底2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 改動改動6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定構(gòu)造靜定構(gòu)造8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力矩位移法及力矩分配法分配法1414影響線影響

34、線 練習(xí)練習(xí) 思索思索 前往前往 N2540 cos3043.343.3 kN4FN1N2331sin3043.34046552FFFkN 2 2、求、求ABAB、BCBC桿變形桿變形3N1 11922146 10 N150 10 mm1.1200 10 Pa(20) mm4F llmmEA3N2 2292243.3 10 N2500.38200 10 Pa 1430 mF lmmlmmEA3 3、求、求B B點位移，利用幾何關(guān)系求解。點位移，利用幾何關(guān)系求解。 第第4 4章章 軸向拉伸與緊縮軸向拉伸與緊縮0 0 緒論緒論1 1 力學(xué)根底力學(xué)根底2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面

35、力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 改動改動6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定構(gòu)造靜定構(gòu)造8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力矩位移法及力矩分配法分配法1414影響線影響線 練習(xí)練習(xí) 思索思索 前往前往 程度位移：程度位移： mm1 . 11lBx鉛垂位移：鉛垂位移： cot)cos(12llBymm3 . 143)mm1 . 1mm3538. 0(總位移：總位移： mmByBxB7 . 13 . 11 . 12222第第4 4章章 軸向拉伸與緊縮軸向拉伸與緊縮0 0 緒論緒論1 1 力學(xué)根底力

36、學(xué)根底2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 改動改動6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定構(gòu)造靜定構(gòu)造8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力矩位移法及力矩分配法分配法1414影響線影響線 練習(xí)練習(xí) 思索思索 前往前往 4.5 4.5 資料在拉伸與緊縮時的力學(xué)性能資料在拉伸與緊縮時的力學(xué)性能資料的力學(xué)性能：資料的力學(xué)性能：是資料在受力過程中表現(xiàn)出的各種物理性質(zhì)。是資料在受力過程中表現(xiàn)出的各種物理性質(zhì)。 在常溫、靜載條件下，塑性資料和脆性材在常溫、靜載條件下，

37、塑性資料和脆性材料在拉伸和緊縮時的力學(xué)性能。料在拉伸和緊縮時的力學(xué)性能。4.5.1 4.5.1 規(guī)范試樣規(guī)范試樣試樣原始標(biāo)距與原始橫截面面積試樣原始標(biāo)距與原始橫截面面積 關(guān)系者關(guān)系者, ,有為比例試樣。有為比例試樣。國際上運用的比例系數(shù)國際上運用的比例系數(shù)k k的值為的值為5.655.65。Akl 0假設(shè)假設(shè)k k 為為5.655.65的值不能符合這一最小標(biāo)距要求的值不能符合這一最小標(biāo)距要求時，可以采取較高的值優(yōu)先采用時，可以采取較高的值優(yōu)先采用11.311.3值。值。 第第4 4章章 軸向拉伸與緊縮軸向拉伸與緊縮0 0 緒論緒論1 1 力學(xué)根底力學(xué)根底2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面

38、力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 改動改動6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定構(gòu)造靜定構(gòu)造8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力矩位移法及力矩分配法分配法1414影響線影響線 練習(xí)練習(xí) 思索思索 前往前往 試樣按照試樣按照GB/T2975GB/T2975的要求切取樣坯和制備試的要求切取樣坯和制備試樣。樣。 ldrlbra采用圓形試樣，換算后采用圓形試樣，換算后第第4 4章章 軸向拉伸與緊縮軸向拉伸與緊縮0 0 緒論緒論1 1 力學(xué)根底力學(xué)根底2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面

39、力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 改動改動6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定構(gòu)造靜定構(gòu)造8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力矩位移法及力矩分配法分配法1414影響線影響線 練習(xí)練習(xí) 思索思索 前往前往 4.5.2 4.5.2 低碳鋼拉伸時的力學(xué)性能低碳鋼拉伸時的力學(xué)性能低碳鋼為典型的塑性資料。低碳鋼為典型的塑性資料。在應(yīng)力在應(yīng)力應(yīng)變圖中呈現(xiàn)如下四個階段：應(yīng)變圖中呈現(xiàn)如下四個階段：第第4 4章章 軸向拉伸與緊縮軸向拉伸與緊縮0 0 緒論緒論1 1 力學(xué)根底力學(xué)根底2 2 力矩與力偶力矩與力偶3

40、3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 改動改動6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定構(gòu)造靜定構(gòu)造8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力矩位移法及力矩分配法分配法1414影響線影響線 練習(xí)練習(xí) 思索思索 前往前往 1 1、彈性階段、彈性階段 段段ao oa段為直線段，段為直線段，點對應(yīng)的應(yīng)力點對應(yīng)的應(yīng)力a稱為比例極限，用稱為比例極限，用 P P表示表示 P正應(yīng)力和正應(yīng)變成線性正比關(guān)系，正應(yīng)力和正應(yīng)變成線性正比關(guān)系， E即遵照胡克定律，即遵照胡克定律，tanE彈性模量彈性模量E E 和和的關(guān)

41、系：的關(guān)系： 第第4 4章章 軸向拉伸與緊縮軸向拉伸與緊縮0 0 緒論緒論1 1 力學(xué)根底力學(xué)根底2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 改動改動6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定構(gòu)造靜定構(gòu)造8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力矩位移法及力矩分配法分配法1414影響線影響線 練習(xí)練習(xí) 思索思索 前往前往 2 2、屈服階段、屈服階段 段段bc過過b b點，應(yīng)力變化不大，應(yīng)變急劇增大，點，應(yīng)力變化不大，應(yīng)變急劇增大，曲線上出現(xiàn)程度鋸齒外形，資料失去繼續(xù)曲線

42、上出現(xiàn)程度鋸齒外形，資料失去繼續(xù)抵抗變形的才干，發(fā)生屈服景象抵抗變形的才干，發(fā)生屈服景象 工程上常稱下屈服強度為資料的屈服極限，工程上常稱下屈服強度為資料的屈服極限，s表示。表示。 用用資料屈服時，在光滑試資料屈服時，在光滑試樣外表可以察看到與軸樣外表可以察看到與軸線成的紋線，稱為線成的紋線，稱為滑移線。滑移線。 45第第4 4章章 軸向拉伸與緊縮軸向拉伸與緊縮0 0 緒論緒論1 1 力學(xué)根底力學(xué)根底2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 改動改動6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定構(gòu)造靜定構(gòu)造8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形10

43、10壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力矩位移法及力矩分配法分配法1414影響線影響線 練習(xí)練習(xí) 思索思索 前往前往 3 3、強化階段、強化階段 段段cd資料晶格重組后，又添加了抵抗變形的能資料晶格重組后，又添加了抵抗變形的能力，要使試件繼續(xù)伸長就必需再添加拉力，力，要使試件繼續(xù)伸長就必需再添加拉力，這階段稱為強化階段。這階段稱為強化階段。 處的應(yīng)力，稱為強度極限處的應(yīng)力，稱為強度極限( )( )b曲線最高點曲線最高點d冷作硬化景象，在強化階段某一點冷作硬化景象，在強化階段某一點 處，處，緩慢卸載，冷作硬化使資料的彈性強度提高，緩慢卸載，冷作硬化使資料的彈

44、性強度提高，而塑性降低的景象而塑性降低的景象f那么試樣的應(yīng)力那么試樣的應(yīng)力應(yīng)變曲線會沿著應(yīng)變曲線會沿著1fo1o回到回到第第4 4章章 軸向拉伸與緊縮軸向拉伸與緊縮0 0 緒論緒論1 1 力學(xué)根底力學(xué)根底2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 改動改動6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定構(gòu)造靜定構(gòu)造8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力矩位移法及力矩分配法分配法1414影響線影響線 練習(xí)練習(xí) 思索思索 前往前往 4 4、部分變形階段、部分變形階段 段段de

45、試樣變形集中到某一部分區(qū)域，由于該區(qū)試樣變形集中到某一部分區(qū)域，由于該區(qū)域橫截面的收縮，構(gòu)成了圖示的域橫截面的收縮，構(gòu)成了圖示的“頸縮現(xiàn)頸縮現(xiàn)象最后在象最后在“頸縮處被拉斷。頸縮處被拉斷。 代表資料強度性能的主要目的：代表資料強度性能的主要目的：sb和和 強度極限強度極限 屈服極限屈服極限可以測得表示資料塑性變形才干的兩個指可以測得表示資料塑性變形才干的兩個指標(biāo)：伸長率和斷面收縮率。標(biāo)：伸長率和斷面收縮率。 1 1伸長率伸長率 %1001lll第第4 4章章 軸向拉伸與緊縮軸向拉伸與緊縮灰口鑄鐵是典型的脆性資料，其應(yīng)力灰口鑄鐵是典型的脆性資料，其應(yīng)力應(yīng)變圖是應(yīng)變圖是一微彎的曲線，如圖示一微彎的

46、曲線，如圖示 沒有明顯的直線。沒有明顯的直線。無屈服景象，拉斷無屈服景象，拉斷時變形很小，時變形很小，b強度目的只需強度極限強度目的只需強度極限1其伸長率其伸長率對于沒有明顯屈服階段的塑性資料，通常以產(chǎn)對于沒有明顯屈服階段的塑性資料，通常以產(chǎn)生生0.2%0.2%的塑性應(yīng)變所對應(yīng)的應(yīng)力值作為屈服極限的塑性應(yīng)變所對應(yīng)的應(yīng)力值作為屈服極限2 . 0表示。表示。 稱為名義屈服極限，用稱為名義屈服極限，用第第4 4章章 軸向拉伸與緊縮軸向拉伸與緊縮0 0 緒論緒論1 1 力學(xué)根底力學(xué)根底2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 改動改動6 6 幾何組成幾何組成7

47、 7 靜定構(gòu)造靜定構(gòu)造8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力矩位移法及力矩分配法分配法1414影響線影響線 練習(xí)練習(xí) 思索思索 前往前往 20022002年的規(guī)范稱為規(guī)定剩余延伸強度，年的規(guī)范稱為規(guī)定剩余延伸強度，延伸率為延伸率為0.2%0.2%時的應(yīng)力。時的應(yīng)力。 rRr0.2R表示，例如表示，例如，表示規(guī)定剩余，表示規(guī)定剩余用用第第4 4章章 軸向拉伸與緊縮軸向拉伸與緊縮0 0 緒論緒論1 1 力學(xué)根底力學(xué)根底2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 改

48、動改動6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定構(gòu)造靜定構(gòu)造8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力矩位移法及力矩分配法分配法1414影響線影響線 練習(xí)練習(xí) 思索思索 前往前往 4.5.4 4.5.4 資料緊縮時的力學(xué)性能資料緊縮時的力學(xué)性能金屬資料的緊縮試樣，普通制成短圓柱形，柱金屬資料的緊縮試樣，普通制成短圓柱形，柱的高度約為直徑的的高度約為直徑的1.5 31.5 3倍，試樣的上下平面倍，試樣的上下平面有平行度和光潔度的要求非金屬資料，如混凝有平行度和光潔度的要求非金屬資料，如混凝土、石料等通常制成正方

49、形。土、石料等通常制成正方形。低碳鋼是塑性資料，緊縮時的應(yīng)力低碳鋼是塑性資料，緊縮時的應(yīng)力應(yīng)變圖，應(yīng)變圖，如圖示。如圖示。 在屈服以前，緊縮時的曲線和拉伸時的曲線根在屈服以前，緊縮時的曲線和拉伸時的曲線根本重合，屈服以后隨著壓力的增大，試樣被壓本重合，屈服以后隨著壓力的增大，試樣被壓成成“鼓形，最后被壓成鼓形，最后被壓成“薄餅而不發(fā)生斷裂，薄餅而不發(fā)生斷裂，所以低碳鋼緊縮時無強度極限。所以低碳鋼緊縮時無強度極限。第第4 4章章 軸向拉伸與緊縮軸向拉伸與緊縮0 0 緒論緒論1 1 力學(xué)根底力學(xué)根底2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 改動改動6 6

50、幾何組成幾何組成7 7 靜定構(gòu)造靜定構(gòu)造8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力矩位移法及力矩分配法分配法1414影響線影響線 練習(xí)練習(xí) 思索思索 前往前往 鑄鐵是脆性資料，緊縮時的應(yīng)力鑄鐵是脆性資料，緊縮時的應(yīng)力應(yīng)變圖，應(yīng)變圖，如圖示，試樣在較小變形時忽然破壞，緊縮如圖示，試樣在較小變形時忽然破壞，緊縮時的強度極限遠(yuǎn)高于拉伸強度極限約為時的強度極限遠(yuǎn)高于拉伸強度極限約為3 3 6 6倍，破壞斷面與橫截面大致成倍，破壞斷面與橫截面大致成 的傾角。的傾角。45鑄鐵緊縮破壞屬于剪切破壞。鑄鐵緊縮破壞屬于剪

51、切破壞。 第第4 4章章 軸向拉伸與緊縮軸向拉伸與緊縮0 0 緒論緒論1 1 力學(xué)根底力學(xué)根底2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 改動改動6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定構(gòu)造靜定構(gòu)造8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力矩位移法及力矩分配法分配法1414影響線影響線 練習(xí)練習(xí) 思索思索 前往前往 建筑專業(yè)用的混凝土，緊縮時的應(yīng)力建筑專業(yè)用的混凝土，緊縮時的應(yīng)力應(yīng)變應(yīng)變圖，如圖示。圖，如圖示。 混凝土的抗壓強度要比抗拉強度大混凝土的抗壓強度要比抗拉強

52、度大1010倍左右。倍左右。 第第4 4章章 軸向拉伸與緊縮軸向拉伸與緊縮0 0 緒論緒論1 1 力學(xué)根底力學(xué)根底2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 改動改動6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定構(gòu)造靜定構(gòu)造8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力矩位移法及力矩分配法分配法1414影響線影響線 練習(xí)練習(xí) 思索思索 前往前往 4.6 4.6 平安因數(shù)、許用應(yīng)力、強度條件平安因數(shù)、許用應(yīng)力、強度條件4.6.1 4.6.1 平安因數(shù)與許用應(yīng)力平安因數(shù)與許用應(yīng)力塑

53、性資料，當(dāng)應(yīng)力到達(dá)屈服極限時，構(gòu)件已發(fā)塑性資料，當(dāng)應(yīng)力到達(dá)屈服極限時，構(gòu)件已發(fā)生明顯的塑性變形，影響其正常任務(wù)，稱之為生明顯的塑性變形，影響其正常任務(wù)，稱之為失效，因此把屈服極限作為塑性資料極限應(yīng)力。失效，因此把屈服極限作為塑性資料極限應(yīng)力。 脆性資料，直到斷裂也無明顯的塑性變形，斷脆性資料，直到斷裂也無明顯的塑性變形，斷裂是失效的獨一標(biāo)志，因此把強度極限作為脆裂是失效的獨一標(biāo)志，因此把強度極限作為脆性資料的極限應(yīng)力。性資料的極限應(yīng)力。 根據(jù)失效的準(zhǔn)那么，將屈服極限與強度極限通根據(jù)失效的準(zhǔn)那么，將屈服極限與強度極限通稱為極限應(yīng)力稱為極限應(yīng)力( )( )u第第4 4章章 軸向拉伸與緊縮軸向拉伸與

54、緊縮0 0 緒論緒論1 1 力學(xué)根底力學(xué)根底2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 改動改動6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定構(gòu)造靜定構(gòu)造8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力矩位移法及力矩分配法分配法1414影響線影響線 練習(xí)練習(xí) 思索思索 前往前往 把極限應(yīng)力除以一個大于把極限應(yīng)力除以一個大于1 1的因數(shù)，得到的因數(shù)，得到的應(yīng)力值稱為許用應(yīng)力的應(yīng)力值稱為許用應(yīng)力( )( ) nu大于大于1 1的因數(shù)的因數(shù)n n 稱為平安因數(shù)。稱為平安因數(shù)。 許用拉應(yīng)

55、力許用拉應(yīng)力( )( )、許用壓應(yīng)力用、許用壓應(yīng)力用( )( ) tc工程中平安因數(shù)工程中平安因數(shù)n n的取值范圍，由國家規(guī)范的取值范圍，由國家規(guī)范規(guī)定，普通不能恣意改動。規(guī)定，普通不能恣意改動。 第第4 4章章 軸向拉伸與緊縮軸向拉伸與緊縮0 0 緒論緒論1 1 力學(xué)根底力學(xué)根底2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 改動改動6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定構(gòu)造靜定構(gòu)造8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力矩位移法及力矩分配法分配法1414影響線影響

56、線 練習(xí)練習(xí) 思索思索 前往前往 4.6.2 4.6.2 強度條件強度條件為了保證構(gòu)件平安任務(wù)，構(gòu)件內(nèi)最大任務(wù)為了保證構(gòu)件平安任務(wù)，構(gòu)件內(nèi)最大任務(wù)應(yīng)力必需小于許用應(yīng)力。應(yīng)力必需小于許用應(yīng)力。 maxNmaxAF公式稱為拉壓桿的強度條件公式稱為拉壓桿的強度條件 利用強度條件，可以處理以下三類強度問題：利用強度條件，可以處理以下三類強度問題：1 1、強度校核：在知拉壓桿的外形、尺、強度校核：在知拉壓桿的外形、尺寸和許用應(yīng)力及受力情況下，檢驗構(gòu)件寸和許用應(yīng)力及受力情況下，檢驗構(gòu)件能否滿足上述強度條件，以判別構(gòu)件能能否滿足上述強度條件，以判別構(gòu)件能否平安任務(wù)。否平安任務(wù)。第第4 4章章 軸向拉伸與緊縮

57、軸向拉伸與緊縮0 0 緒論緒論1 1 力學(xué)根底力學(xué)根底2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 改動改動6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定構(gòu)造靜定構(gòu)造8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力矩位移法及力矩分配法分配法1414影響線影響線 練習(xí)練習(xí) 思索思索 前往前往 3 3、計算許用載荷：知拉壓桿的截面尺、計算許用載荷：知拉壓桿的截面尺寸及所用資料的許用應(yīng)力，計算桿件所寸及所用資料的許用應(yīng)力，計算桿件所能接受的答應(yīng)軸力，再根據(jù)此軸力計算能接受的答應(yīng)軸力，再根

58、據(jù)此軸力計算許用載荷，表達(dá)式為：許用載荷，表達(dá)式為： N,maxFA2 2、設(shè)計截面：知拉壓桿所受的載荷及、設(shè)計截面：知拉壓桿所受的載荷及所用資料的許用應(yīng)力，根據(jù)強度條件設(shè)所用資料的許用應(yīng)力，根據(jù)強度條件設(shè)計截面的外形和尺寸，表達(dá)式為：計截面的外形和尺寸，表達(dá)式為： max,NFA在計算中，假設(shè)任務(wù)應(yīng)力不超越許用應(yīng)力的在計算中，假設(shè)任務(wù)應(yīng)力不超越許用應(yīng)力的5%5%，在工程中依然是允許的。在工程中依然是允許的。第第4 4章章 軸向拉伸與緊縮軸向拉伸與緊縮0 0 緒論緒論1 1 力學(xué)根底力學(xué)根底2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 改動改動6 6 幾何

59、組成幾何組成7 7 靜定構(gòu)造靜定構(gòu)造8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力矩位移法及力矩分配法分配法1414影響線影響線 練習(xí)練習(xí) 思索思索 前往前往 例題例題4.6 4.6 知：一個三角架，知：一個三角架，ABAB桿由兩根桿由兩根808080807 7等邊角鋼組成，橫截面積為等邊角鋼組成，橫截面積為A1A1，長，長度為度為2 m2 m，ACAC桿由兩根桿由兩根1010號槽剛組成，橫號槽剛組成，橫截面積為截面積為A2A2，鋼材為，鋼材為3 3號鋼，允許應(yīng)力號鋼，允許應(yīng)力 求：答應(yīng)載荷？求：答應(yīng)載荷？

60、MPa120第第4 4章章 軸向拉伸與緊縮軸向拉伸與緊縮0 0 緒論緒論1 1 力學(xué)根底力學(xué)根底2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 改動改動6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定構(gòu)造靜定構(gòu)造8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力矩位移法及力矩分配法分配法1414影響線影響線 練習(xí)練習(xí) 思索思索 前往前往 解：解：0yFsin300NABPFF0 xFcos300NABNACFF2sin30PNABPFFFcos301.732NACNABPFFF 2 2、