轴向拉压杆件.pptx

第二节拉压杆的内力与应力一、拉压杆的内力1.内力：物体内部各相邻部分之间的相互作用力。构件受外力作用时，在产生变形的同时，在其内部也因各部分之间相对位置的改变引起内力的改变，内力的变化量是外力引起的附加内力，这种附加内力随外力的增加而增加，当达到某一限度时，就会引起构件的破坏。建筑力学所研究的内力就是这种附加内力。2.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.截面法的基本步骤：①切取：在所求内力的截面处，假想地用截面将杆件一分为二。②代替：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。③平衡：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所留部分而言是外力）。例5-1一阶梯杆所受荷载如图，试作杆的轴力图。二、杆件截面上的应力1.应力的概念内力在截面上的分布集度。二、杆件截面上的应力1.应力的概念内力在截面上的分布集度。通常将总应力p分解为与截面垂直的法向分量σ和与截面相切的切向应力分量τ。法向分量称为正应力，切向分量称为切应力。2.拉压杆横截面上的应力变形规律试验及平面假设：例5-2阶梯杆受力如图，试计算各段杆横截面上的正应力，并确定最大正应力。3.拉（压）杆斜截面上的应力第三节许用应力与强度条件一、许用应力和安全因数σu—极限应力（材料破坏时的应力）二、强度条件例5-3图示圆截面杆，直径d=20mm，承受轴向荷载F=30kN的作用。已知材料的屈服应力σs=235MPa，安全因数n=1.5。试校核该杆的强度。第四节应变和变形一、应变杆件的几何尺寸和形状在荷载作用下发生的改变称之为变形。由于杆件的变形使得杆件上各点的位置发生改变称之为位移。二、轴向拉（压）变形和胡克定律1.拉（压）杆的纵向变形3.胡克定律例5-4等截面直杆横截面为A、弹性模量为E。试计算D点的位移。