轴向拉伸与压缩.ppt

第八章轴向拉伸与压缩的概念及实例轴向拉伸与压缩的外力特点:外力的合力作用线与杆的轴线完全重合。§8-1概念轴向拉伸与压缩的变形特点:杆的变形主要是轴向伸缩,伴随横向缩扩。轴向拉伸:杆的变形是轴向伸长,横向缩短。轴向压缩:杆的变形是轴向缩短,横向变粗。2020/8/11轴向压缩,对应的力称为压力。轴向拉伸,对应的力称为拉力。力学模型如图2020/8/11一、内力指由外力作用所引起的、物体内相邻部分之间分布内力系的合成(附加内力)。§5-2轴向拉伸或压缩时直杆横截面上的内力和应力2020/8/11二、截面法·轴力内力的计算是分析构件强度、刚度、稳定性等问题的基础。求内力的一般方法是截面法。: ① 截:在所求内力的截面处,假想地用截面将杆件一分为二。 ②留:留下杆件的左部分或者右部分。③代:任取一部分,其弃去部分对留下部分的作用,用作用 在截开面上相应的内力(力或力偶)代替。 ④平:对留下的部分建立平衡方程,根据其上的已知外力来 计算杆在截开面上的未知内力(此时截开面上的内力 对所留部分而言是外力)。2020/8/——轴向拉伸与压缩杆的内力,用S 表示。例如:截面法求S。APP简图APPPAS截:代:平:留:A2020/8/11①反映出轴力与截面位置变化关系,较直观; ②确定出最大轴力的数值 及其所在横截面的位置, 即确定危险截面位置,为 强度计算提供依据。三、轴力图—— S (x) 的图象表示。:S 与外法线同向,为正轴力(拉力)S与外法线反向,为负轴力(压力)S>0SSS<0SSSxP+意义2020/8/11例1图示杆的A、B、C、D点分别作用着大小为5F、8F、4F、F的力,方向如图,试画出杆的轴力图。解: 求OA段内力S1:设置截面如图ABCDFAFBFCFDOABCDFAFBFCFDS12020/8/11同理,求得AB、BC、CD段内力分别为:S2=–3FS3=5FS4=F轴力图如右图S2BCDFBFCFDCDFCFDS3DFDS4FNx2F3F5FF++–2020/8/11轴力(图)的简便求法:自左向右:轴力图的特点:突变值=集中载荷遇到向左的F,轴力S增量为正;遇到向右的F,轴力S增量为负。5kN8kN3kN+–3kN5kN8kN2020/8/11例2作图示拉压杆的内力图。5kNFN1=5kN2)求各截面内力(轴力)。截面法、平衡方程3)画内力图。5kN5kN3kNFN图+-轴力图的简捷画法:取左端拉力方向为轴力图参考正向,画水平线;遇集中力作用则轴力相应增减;至右端回到零。解:1)求约束反力。FA=8+2-5=5kN5kN2kNFN2=3kN5kN2kN8kNFN3=-5kN2020/8/11