第三 轴向拉压变形
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轴向拉压杆件的受力特点和变形特点哎呀,我的妈呀!什么是轴向拉压杆件呀?这名字听起来可真够复杂的!不过没关系,让我这个好奇宝宝来好好研究研究。
先来说说轴向拉压杆件的受力特点吧!你想想看,一根杆子,就像拔河比赛中的绳子一样,两边有人使劲儿拉或者使劲儿压。
要是两边都用力往两边拉,这杆子不就受到拉力了嘛?那要是两边都用力往中间压,这杆子不就受到压力了嘛?这多简单!
比如说,起重机吊起一个重物,那连接重物的那根杆子,不就是受到拉力了吗?这不就和我们拔河的时候,绳子被两边拉是一个道理嘛?再比如,我们用千斤顶把车子顶起来,那千斤顶里的杆子,不就是受到压力了吗?这不就和我们使劲儿把气球往里面压一样嘛?
那轴向拉压杆件的变形特点又是什么呢?当杆子受到拉力的时候,它会变长变细,就好像我们拉一根橡皮筋,它是不是就被拉长了,还变细了?当杆子受到压力的时候,它会变短变粗,这就好像我们把一块面团往一起压,面团是不是就变短变厚了?
我们来想象一下,如果有一根细细的竹子,当成轴向拉压杆件。
当我们用力拉它的时候,它是不是就会被拉得长长的,而且中间还会变得更细,感觉随时都会断掉似的?要是我们用力压它,它是不是就会被压得短短的,粗粗的,像个矮胖墩儿?
我再给你举个例子,假如有一根金属杆子,用来支撑大桥。
如果桥上的车太多太重了,这根杆子受到的压力太大,它可能就会被压得变形,说不定大桥都会变得不安全啦!这多可怕呀!
所以说呀,了解轴向拉压杆件的受力特点和变形特点可太重要啦!要是工程师们不明白这些,盖的房子、造的桥说不定哪天就出问题了,那得多危险呀!
总之,轴向拉压杆件的受力和变形特点虽然听起来有点复杂,但是只要我们多想想生活中的例子,就不难理解啦!。
轴向拉伸和压缩时的变形公式概述及解释说明1. 引言1.1 概述本文主要介绍轴向拉伸和压缩下物体的变形公式及其解释说明。
在工程领域中,了解材料在不同应力条件下的变形规律对设计和使用具有重要意义。
轴向拉伸和压缩是常见的应力状态,通过研究这两种情况下的变形公式,可以帮助工程师更好地理解和预测物体的变形行为。
1.2 文章结构本文共分为四个部分进行阐述。
引言部分主要对文章进行总览和概述。
接下来,“2. 轴向拉伸时的变形公式”将详细介绍轴向拉伸过程中物体的变形规律,并包括弹性阶段和塑性阶段的应变公式以及变形模量的定义与计算方法。
“3. 轴向压缩时的变形公式”将探讨轴向压缩情况下物体的应变规律,并包括弹性阶段和塑性阶段的应变公式,以及计算压缩强度和稳定塑性流动区域大小的方法。
“4 结论”将总结轴向拉伸和压缩时的变形规律与公式,并展望其在工程实践中的意义和应用前景。
1.3 目的本文的目的是系统地介绍轴向拉伸和压缩时物体变形的公式及其解释说明。
通过深入探讨材料在不同应力状态下的变形规律,旨在增强读者对工程材料性能的理解,并提供有关设计和应用方面的参考。
此外,文章还将揭示轴向拉伸和压缩时变形公式的工程实践意义,为相关领域的研究者和从业人员提供参考。
2. 轴向拉伸时的变形公式2.1 弹性阶段的应变公式:在轴向拉伸时,当物体处于弹性阶段时,变形可以通过应变来描述。
应变是指物体在受力作用下产生的长度或形状改变与初始长度或形状之比。
弹性阶段的应变公式可以用胡克定律表示,即应力和应变成正比。
应变公式可以表示为:ε= σ/ E其中,ε表示轴向拉伸时的应变,σ表示受试样所受到的轴向拉伸力,E表示材料的弹性模量。
2.2 塑性阶段的应变公式:当材料超过其弹性极限,进入塑性阶段时,其应变特性就会发生改变。
塑性阶段的应变公式可以通过流动理论进行描述。
在塑性阶段中,通常采用等效塑性应变概念。
等效塑性应变是根据材料的真实应力-真实塑性曲线(即压缩-延展曲线)求得,在一定条件下模拟材料的本构关系。
轴向拉压构件的受力特点与变形特点
一、轴向拉压构件受力特点
1、受力情况
轴向拉压构件的受力情况分为两种:拉紧状态和拉伸状态。
拉紧状态下受力规律是:轴向拉力的大小和导管长度有关,当导管长度增加时,拉力随之增大,反之亦然;拉伸状态下,受力规律是:拉力的大小和导管外径有关,当导管外径增加时,拉力随之增大,反之亦然。
2、结构及受力特点
轴向拉压构件的结构特点是具有空心结构,受力特点是在拉紧状态下受力均布,当拉伸时,受力不均布,中间部分受力较小,两端受力较大。
二、轴向拉压构件变形特点
1、变形特点
轴向拉压构件的变形特点是:拉紧状态下,由于受力均布,所以变形也均布,可以满足设计要求;拉伸状态下,由于受力不均布,会出现拉伸构件中间部分变形较小,两端变形较大的现象。
2、塑性变形
轴向拉压构件的受力大小和变形特点决定了其塑性变形的大小,当受力大时,塑性变形会大于变形要求值,当受力小时,塑性变形会小于变形要求值。
另外,还有一点要注意,塑性变形是随着受力增加而增加,当受力越大,塑性变形程度也会越大。
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材料力学答案第二章2-1试画图示各杆的轴力图。
题2-1图解:各杆的轴力图如图2-1所示。
图2-12-2试画图示各杆的轴力图,并指出轴力的最大值。
图a与b所示分布载荷均沿杆轴均匀分布,集度为q。
题2-2图(a)解:由图2-2a(1)可知,)(qx=2F-qaxN轴力图如图2-2a(2)所示,qa F 2m ax ,N =图2-2a(b)解:由图2-2b(2)可知, qa F =R qa F x F ==R 1N )(22R 2N 2)()(qx qa a x q F x F -=--=轴力图如图2-2b(2)所示,qa F =m ax N,图2-2b2-3 图示轴向受拉等截面杆,横截面面积A =500mm 2,载荷F =50kN 。
试求图示斜截面m -m 上的正应力与切应力,以及杆内的最大正应力与最大切应力。
题2-3图解:该拉杆横截面上的正应力为100MPa Pa 1000.1m10500N 10508263=⨯=⨯⨯==-A F σ 斜截面m -m 的方位角, 50-=α故有MPa 3.41)50(cos MPa 100cos 22=-⋅== ασσαMPa 2.49)100sin(MPa 502sin 2-=-⋅== αστα杆内的最大正应力与最大切应力分别为MPa 100max ==σσMPa 502max ==στ 2-5 某材料的应力-应变曲线如图所示,图中还同时画出了低应变区的详图。
试确定材料的弹性模量E 、比例极限p σ、屈服极限s σ、强度极限b σ与伸长率δ,并判断该材料属于何种类型(塑性或脆性材料)。
题2-5解:由题图可以近似确定所求各量。
220GPa Pa 102200.001Pa10220ΔΔ96=⨯=⨯≈=εσEMPa 220p ≈σ, MPa 240s ≈σMPa 440b ≈σ, %7.29≈δ该材料属于塑性材料。
2-7 一圆截面杆,材料的应力-应变曲线如题2-6图所示。