材料力学 拉伸压缩、剪切.ppt

材料力学§2-1轴向拉压的概念及实例§2.1轴向拉压的概念三、变形特点
沿轴向伸长或缩短思考：下列杆件是不是拉压杆？m1、截面法例题1

一等直杆其受力情况如图所示，作杆的轴力图.C求DE段内的轴力FN1=10kN（拉力）FN2=50kN（拉力）FN3=-5kN（压力）FN4=20kN（拉力）Ⅰ.应力的概念该截面上M点处分布内力的集度为，其方向一般既不与截面垂直，也不与截面相切，称为总应力。总应力pⅡ.横截面上的正应力1.变形现象3.内力的分布例题2-3试求此正方形砖柱由于荷载引起的横截面上的最大工作应力。已知F=50kN。Ⅱ段柱横截面上的正应力强度条件：
杆内的最大工作应力不超过材料的许用应力例题刚性杆ACB由圆杆CD悬挂在C点，B端作用集中力
F=50kN，许用应力[]=160MPa，试设计CD杆的直径。2a例题简易起重设备中，AC杆由两根80807等边角钢组成，AB杆由两根10号工字钢组成，材料为Q235钢，许用应力[]=170MPa，求许可荷载[F]。结点A的平衡方程为(2)求许可荷载F沿截面法线方向的正应力（1）α角(1)当=00时，一、纵向变形3.胡克定律二、横向变形例题2-5图示为一变截面圆杆ABCD。已知F1=20kN，F2=35kN，F3=35kN。l1=l3=300mm，l2=400mm。d1=12mm，d2=16mm，d3=24mm。试求：解：求支座反力R=-50kNF2FN2=-15kN（-）(2)杆的最大正应力max(3)B截面的位移及AD杆的变形例2-6如图，等直杆，自重集度为q，长度为l，容重为弹性模量为E，求：伸长l。例2-7变截面杆如图，求杆的伸长量。§2.4拉压杆的变形例题2-8图所示杆系由两根钢杆1和2组成.已知杆端铰接，两杆与铅垂线均成=300的角度，长度均为l=2m，直径均为d=25mm，钢的弹性模量为E=210GPa.设在点处悬挂一重物F=100kN，试求A点的位移A.AA''以两杆伸长后的长度BA1和CA2为半径作圆弧相交于A，即为A点的新位置.AA就是A点的位移.F300节点位移的另一计算方法一、基本概念研究拉伸过程中的一个微小过程。根据功能原理可知：拉力F所作的功应等于杆件所储存的变形能。缓慢加载，动能忽略，热能微小，也可忽略）杆件的变形能用表示，则：——应变能密度解：而1、试验条件2.试验设备
(1)万能材料试验机(2)游标卡尺二、拉伸试验§2.6材料的力学性能§2.6材料的力学性能(2)拉伸图(F-l曲线)pb点是弹性阶段的最高点.s(d)局部变形阶段试样拉断后，弹性变形消失，塑性变形保留，试样的长度由l变为l1，横截面积原为A，断口处的最小横截面积为A1.(5)卸载定律及冷作硬化在常温下把材料预拉到强化阶段然后卸载，当再次加载时，试样在线弹性范围内所能承受的最大荷载将增大，这种现象称为冷作硬化。Ⅲ.其他金属材料在拉伸时的力学性能由s－e曲线可见：sp0.2(规定非比例伸长应力，屈服强度)割线弹性模量铸铁拉伸破坏断口Ⅳ.材料压缩时的力学性能s3、铸铁压缩时的σ-ε曲线Ⅰ.拉(压)杆的强度条件Ⅱ.材料的拉、压许用应力常用材料的许用应力约值(适用于常温、静荷载和一般工作条件下的拉杆和压杆）Ⅲ.关于安全因数的考虑Ⅳ.强度计算的三种类型例题2-9试选择计算简图如图中(a)所示桁架的钢拉杆DI的直径d。已知：F=16kN，[s]=120MPa。2.求所需横截面面积并求钢拉杆所需直径结点A的平衡方程为(2)求许可荷载静定静力平衡方程（1）例131、2、3三杆用铰链连接如图，各杆长度和刚度如图所示，外力沿铅垂方向。求各杆的内力。变形协调方程：例14：求图示杆的支反力。例15如图所示刚性梁AB由1，2，3杆悬挂，三杆的刚度均为EA。求P力作用下三杆的轴力。变形协调方程：此时，变形协调条件为分析题1图示结构，AB为刚性梁，1、2两杆刚度相同。求1、2杆的受力。分析题2图示为一平面桁架，各杆刚度相同。求各杆的轴力。变形关系：(1)变形几何方程为a

伸缩缝解这是一次超静定问题(1)变形几何方程例18已知：ACB为刚性杆，
钢杆AD的A1=100mm2,
l1=330mm，E1=200
GPa,a1=12.510-6/C;
铜杆BE的A2=200mm2,
l2=220mm，E2=100
GPa，a2=16.510-6/C,
温升30C。
求：两杆的轴力。一、基本概念和实例mn4、连接处破坏三种形式:
(1)剪切破坏
沿铆钉的剪切面剪断，如
沿n–n面剪断。
(2)挤压破坏
铆钉与钢板在相互接触面
上因挤压而使溃压连接松动，
发生破坏。
(3)拉伸破坏m3、强度条件螺栓与钢板相互接触

的侧面上，发生的彼

此间的局部承压现象，

称为挤压。（