第二章轴向拉伸和压缩要点
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第二章 轴向拉伸和压缩§2−1 轴向拉伸和压缩的概念F(图2−1)则为轴向拉伸,此时杆被2−1虚线);若作用力F 压缩杆件(图(图2−2工程中许多构件,(图2−3)、各类(图2−4)等,这类结构的构2−1和图2−2。
§ 2−2 内力·截面法·轴力及轴力图一、横截面上的内力——轴力图2−5a 所示的杆件求解横截面m−m 的内力。
按截面法求解步骤有:可在此截面处假想将杆截断,保留左部分或右部分为脱离体,移去部分对保留部分的作用,用内力来代替,其合力F N ,如图2−5b 或图2−5c 所示。
对于留下部分Ⅰ来说,截面m −m 上的内力F N 就成为外力。
由于原直杆处于平衡状态,故截开后各部分仍应维持平衡。
根据保留部分的平衡条件得 mF N F N(a )(b ) (c )图2−5Ⅱ图2−1图2−2图2-4F F F F Fx==-=∑N N ,0,0 (2−1)式中,F N 为杆件任一截面m −m 上的内力,其作用线也与杆的轴线重合,即垂直于横截面并通过其形心,故称这种内力为轴力,用符号F N 表示。
若取部分Ⅱ为脱离体,则由作用与反作用原理可知,部分Ⅱ截开面上的轴力与前述部分上的轴力数值相等而方向相反(图2−5b,c)。
同样也可以从脱离体的平衡条件来确定。
二、轴力图当杆受多个轴向外力作用时,如图2−7a ,求轴力时须分段进行,因为AB 段的轴力与BC 段的轴力不相同。
要求AB 段杆内某截面m −m 的轴力,则假想用一平面沿m −m 处将杆截开,设取左段为脱离体(图2−7b),以F N Ⅰ代表该截面上的轴力。
于是,根据平衡条件∑F x =0,有 F F -=ⅠN负号表示的方向与所设的方向相反,即为压力。
要求B C 段杆内某截面n-n 的轴力,则在n −n 处将杆截开,仍取左段为脱离体(图2−7c ),以F N Ⅱ代表该截面上的轴力。
于是,根据平衡条件∑F x =0,有 02N Ⅱ=+-F F F由此得F F =N Ⅱ在多个力作用时,由于各段杆轴力的大小及正负号各异,所以为了形象地表明各截面轴力的变化情况,通常将其绘成“轴力图”(图2−7d)。
大学时材料力学复习提纲
第二章轴向拉伸与压缩
1、轴向拉伸的受力特点;
2、截面法求变截面上的轴力及绘制轴力图;
3、横截面上的正应力计算
4、轴向拉压杆件形变量;
5、泊松比
6、低碳钢、铸铁试验性质,应力应变图等
7、简单超静定
第三章扭转
1、
2、
3、
4、扭转受力特点,横截面上扭转产生的剪应力分布;计算扭矩和画扭矩图;横截面上剪应力计算和强度校核,抗扭截面系数等;低碳钢和铸铁扭转试验特点;第四章弯曲内力
1、会列剪力方程和弯矩方程并画剪力图和弯矩图;
2、载荷集度、剪力和弯矩间的微分关系;
第五章弯曲应力
1、弯曲受力特点,中性层、中性轴的意义;
2、铸铁材料横截面上正应力的计算;
第七章应力分析
1、应力状态的概念;
2、斜截面上的应力状态;
3、平面应力状态下主应力、主平面计算
4、应力圆;
5、纯剪切的意义;
6、四个强度理论及四个相当应力;
第八章组合变形
1、弯扭组合的第三和第四强度理论(单向弯曲和扭转)
第九章压杆稳定
1、压杆临界压力公式,四种约束类型;
2、临界应力总图的意义;
3、压杆稳定性校核;
第十三章能量法
1、卡式定理、互等定理和单位载荷法解决梁和钢架变形问题。
附录平面图形的几何性质
1、极惯性矩、惯性矩的概念注:以上内容是三套卷子必考内容。
题型
一基本知识题(包含10个空,3个选择题)
二、三、四、五、六、七、共六个计算题(轴向拉压、弯曲、应力分析、组合变形、压杆稳定、能量法)。