4轴向拉伸和压缩杆件的内力分析.doc

4轴向拉伸和压缩杆件的内力分析教案首页授课日期:2010年10月12日授课班级:10251-;;。要求重重点:截面法计算轴力;点轴力图的作法。难点难点:考虑重力时轴力图的绘制课课型:新授课型及学时:2学时学时教讲授法学方法教轴向拉伸和压缩的定义比较好理解,轴力的引入也比较容易,同学们对轴学后力图的作法掌握较好,兴趣也较高,但是要注意重力的影响,加强练****记教学内容:课题4轴向拉伸和压缩杆件的内力分析一、:外力的合力作用线与杆的轴线重合变形特点:杆的变形主要是轴向的伸缩,伴随着横向缩扩。轴向拉伸:杆的变形是轴向伸长,横向缩小。轴向压缩:杆的变形是轴向缩短,横向变粗。力学模型图:轴向拉伸,对应的力称为拉力。轴向压缩,对应的力称为压力。:杆件受到垂直杆件方向的一组等值、反向、作用线相聚极近的平行力作用。变形特点:二力间的横截面产生相对错动。在构件连接处起连接作用的部件,称为连接件。例如螺栓、铆钉、键等。起着传递荷载的作用。:外力是一平衡力偶系,作用在垂直于杆轴线的平面内。变形特点:相邻横截面绕杆轴产生相对旋转变形。以扭转变形为主要变形的圆杆称为轴。机器中的传动轴、钢丝绞、水轮发电机的主轴。)弯曲的概念:当杆件受到垂直与轴线的外力(横向力或力偶)作用时,杆的轴线由原来的直线变成了曲线。受力特点:外力垂直杆的轴线。弯曲变形特点:杆轴线由直线变成曲线。凡是以弯曲为主要变形的杆件通常称为梁。纵向对称面:对称轴y与梁的轴线构成的面。平面弯曲:若作用在梁的外力都位于纵向对称面内,且力的作用线垂直与梁的轴线,则梁变形后的轴线将是平面曲线,并仍位于纵向对称面内。2)梁的计算简图(1)荷载的简化;(2)支座的简化;(3)静定梁的基本形式单跨静定梁有3种基本形式,如图所示:?悬臂梁;?简支梁;?外伸梁(a)悬臂梁(b)简支梁(c)外伸梁二、截面法截面法求内力的步骤可归纳为:(1)截开:在欲求内力截面处,用一假想截面将构件一分为二。(2)代替:弃去任一部分,并将弃去部分对保留部分的作用以相应内力代替(即显示内力)。(3)平衡:根据保留部分的平衡条件,确定截面内力值。三、轴力的计算轴向拉伸:当杆件两端受到背离杆件的轴向外力作用时,产生沿轴线方向的伸长变形。杆件称为拉杆,所受外力为拉力。轴向压缩:当杆件两端受到指向杆件的轴向外力作用时,产生沿轴线方向的缩短变形。这种变形称为杆件称为压杆,所受外力为压力。2(截面法:(1)截开:假想用m—m截面将杆件分为I、?两部分,并取I为研究对象。(2)代替:将?部分对I部分的作用以截面上的分布内力代替。由于杆件平衡,所取I部分也应保持平衡,故m—m截面上与轴向外力F平衡的内力的合力也是轴向力,这种内力称为轴力,记为F。N(3)平衡:根据共线力系的平衡条件:ΣF=0F?F=0xN求得F=FN规定轴力符号为:轴力为拉力时,F取正值;反之,轴力为压力时,F取负值。即轴力“拉为正,NN压为负”。3(轴力图——F(x)的图象表示。N作用:?反映出轴力与截面位置变化关系,较直观。?确定出最大轴力的数值及其所在横截面的位置