軸向拉壓復(fù)習(xí)市公開課金獎市賽課一等獎?wù)n件

第二章軸向拉伸和壓縮1第1頁2、軸力符號要求：壓縮—壓力，其軸力為負值。方向指向所在截面。拉伸—拉力，其軸力為正值。方向背離所在截面。FNFFFN（＋）FNFFFN（－）2第2頁推導(dǎo)思緒：試驗→變形規(guī)律→應(yīng)力分布規(guī)律→應(yīng)力計算公式1、試驗：變形前受力后FF2、變形規(guī)律：橫向線——仍為平行直線，且間距增大?？v向線——仍為平行直線，且間距減小。3、平面假設(shè)：變形前橫截面，變形后仍為平面且各橫截面沿桿軸線作相對平移§2-3拉壓桿應(yīng)力一、橫截面上應(yīng)力3第3頁5、應(yīng)力計算公式：——軸向拉壓桿橫截面上正應(yīng)力計算公式4、應(yīng)力分布規(guī)律——內(nèi)力沿橫截面均勻分布F應(yīng)力單位：4第4頁7、正應(yīng)力符號要求——同內(nèi)力拉應(yīng)力為正值，方向背離所在截面。壓應(yīng)力為負值，方向指向所在截面。6、拉壓桿內(nèi)最大正應(yīng)力：等直桿：變直桿：8、公式使用條件(1)軸向拉壓桿(2)除外力作用點附近以外其它各點處。（范圍：不超出桿橫向尺寸）5第5頁二、拉壓桿任意斜面上應(yīng)力計算1、斜截面上應(yīng)力確定(1)內(nèi)力確定：(2)應(yīng)力確定：①應(yīng)力分布——均布②應(yīng)力公式——FNa=FFFFFFNaFNa6第6頁2、符號要求⑴、a：斜截面外法線與x軸夾角。由x軸逆時針轉(zhuǎn)到斜截面外法線——“a”為正值；由x軸順時針轉(zhuǎn)到斜截面外法線——“a”為負值⑵、σa：同“σ”符號要求⑶、τa：在保留段內(nèi)任取一點，假如“τa”對該點之矩為順時針方向，則要求為正值，反之為負值。aF7第7頁3、斜截面上最大應(yīng)力值確定,橫截面上。,450斜截面上。FFNa8第8頁1、軸向變形：（1）軸向線應(yīng)變：（2）虎克定律:（虎克定律另一個表示方式）分析兩種變形EA－抗拉（壓）剛度

Dl－伸長為正，縮短為負ΔL=L1-L，在彈性范圍內(nèi),9第9頁2、橫向變形：橫向線應(yīng)變：橫向變形系數(shù)（泊松比）：在彈性范圍內(nèi)：10第10頁a.等直桿受圖示載荷作用，計算總變形。（各段EA均相同）11第11頁b.階梯桿，各段EA不一樣，計算總變形。

12第12頁例分段求解:試分析桿AC軸向變形

Dl13第13頁F2FaaABCFNxF3F例：已知桿件E、A、F、a。求：△LAC、δB（B截面位移）εAB

（AB段線應(yīng)變）。解：1)畫FN

圖：2)計算：負值表示位移向下14第14頁

力學(xué)性能：材料在受力后表現(xiàn)出變形和破壞特征。

不一樣材料含有不一樣力學(xué)性能材料力學(xué)性能可經(jīng)過試驗得到?！?-5材料在拉壓時力學(xué)性質(zhì)——常溫靜載下拉伸壓縮試驗15第15頁⑴、彈性階段:oAoA’為直線段；AA’為微彎曲線段?！俜直葮O限；—彈性極限。⑵、屈服階段:B’C?！O限屈服段內(nèi)最低應(yīng)力值。1、低碳鋼軸向拉伸時力學(xué)性質(zhì)(四個階段)一、材料在拉伸時力學(xué)性質(zhì)16第16頁低碳鋼拉伸時四個階段⑴、彈性階段:oA,⑵、屈服階段:B’C。⑶、強化階段：CDσb

—強度極限（拉伸過程中最高應(yīng)力值）?；凭€17第17頁⑷、局部變形階段（頸縮階段）：DE。在此階段內(nèi)試件某一橫截面發(fā)生顯著變形，至到試件斷裂?？s頸與斷裂18第18頁sb-強度極限E

=

tana

-

彈性模量sp-百分比極限ss-屈服極限19第19頁（其中n為安全系數(shù),值＞1）⑶、安全系數(shù)取值考慮原因：（a）工程主要性。（b）力學(xué)模型與工程實際差異。⑵、許用應(yīng)力：構(gòu)件安全工作時最大應(yīng)力?！癧σ]”1、極限應(yīng)力、許用應(yīng)力§2-6安全因數(shù)、許用應(yīng)力、強度條件⑴、極限應(yīng)力（危險應(yīng)力、失效應(yīng)力）：材料發(fā)生破壞或產(chǎn)生過大變形（塑性材料）而不能安全工作時最小應(yīng)力值。（c）荷載類型。（d）工作環(huán)境。（e）制造構(gòu)件材料品質(zhì)。20第20頁2、強度條件：最大工作應(yīng)力小于等于許用應(yīng)力等直桿：變直桿：≤21第21頁（3）確定外荷載——已知：[σ]、A。求：F。FNmax≤[σ]A。→F（2）、設(shè)計截面尺寸——已知：F、[σ]。求：A解：A≥FNmax／[σ]。3、強度條件應(yīng)用：（處理三類問題）：（1）、校核強度——已知：F、A、[σ]。求：解：？≤？解：22第22頁例

已知一圓桿受拉力F=25kN，直徑d=14mm，許用應(yīng)力[]=170MPa，試校核此桿是否滿足強度要求(校核強度)。解：1、軸力FN

=F

=25kN2、應(yīng)力：3、強度校核：此桿滿足強度要求，能夠正常工作。FF25KNXFN23第23頁例

已知簡單構(gòu)架：桿1、2截面積A1=A2=100mm2，材料許用拉應(yīng)力[st]=200MPa，許用壓應(yīng)力[sc]=150MPa

試求：載荷