第三章 直杆的基本变形PPT课件
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第三章直杆的基本变形复习资料机械和工程结构中的零部件在载荷的作用下,其形状和尺寸发生变化,为了了保证机械零部件正常安全工作,必须具有足够的、和。
零件抵抗破坏的能力,称为。
零件抵抗破坏的能力,称为。
受压的细长杆和薄壁构件,当所受载荷增加时,可能失去平衡状态,这种现象称为丧失稳定。
是零件保持原有平衡状态的能力。
基本的受力和变形有、、,以及由两种或两种以上基本变形形式叠加而成的组合变形。
一、轴向拉伸与压缩(一)拉伸与压缩1、在轴向力作用下,杆件产生伸长变形称为轴向拉伸,简称,在轴向力作用下,杆件产生缩短变形称为轴向压缩,简称.2、轴向拉伸和压缩变形具有以下特点:(1)受力特点——。
(2)变形特点——。
(二)内力与应力1、杆件所受其他物体的作用力都称为外力,包括和。
2、在外力作用下,构件产生变形,杆件材料内部产生变形的抗力,这种抗力称为。
3、外力越大,构件的变形越大,所产生的内力也越大。
内力是由于外力的作用而引起的,内力随外力。
当内力超过一定限度时,杆件就会被破坏。
4、轴向拉、压变形时的内力称为,用F N表示。
剪切变形时的内力称为,用F Q表示。
扭转变形时的内力称为,用M T表示。
弯曲变形时的内力称为(M)与F Q)5、内力的计算——截面法将受外力作用的杆件假想地切开,用以显示内力的大小,用以显示内力的大小,并以平衡条件确定其合力的方法,称为截面法。
F N=F6、应力1)同样的内力,作用在材料相同、横截面不同的构件上,会产生不同的效果。
2)构件在外力作用下,单位面积上的内力称为。
轴向拉伸和压缩时应力垂直于截面,称为,记作σ。
3)轴向拉伸和压缩时横截面上的应力是均匀分布的,其计算公式为A F N =σ,其中σ为横截面上的正应力,MPa ;F N 为横截面上的内力,N ;A 为横截面面积,mm 2。
4)正应力的正负号规定为:拉伸压力为 ,压缩应力为 。
7、强度计算1)、材料丧失正常工作能力的应力,称为 。
塑性材料的极限应力是其 应力σs ,脆性材料的极限应力是其 应力σb 。
第三章 杆件的基本变形这一章主要研究材料力学的有关内容,主要研究各种构件在外力作用下的内力和变形。
在保证满足强度、刚度和稳定性的前提下,为构件选用适宜的材料、确定合理的截面形状和尺寸,以达到即安全又经济的目的。
材料力学的研究对象主要是“杆件”,所谓杆件是指纵向(长度方向)尺寸远比横向(垂直于长度方向)尺寸大的多的构件,例如柱、梁和传动轴等。
杆有两个主要的几何因素,即横截面和轴线。
横截面指的是垂直于轴线方向的截面,后者即为所有横截面形心的连线。
杆件在外力作用下产生的变形,因外力作用的方式不同而有下列四种基本形式:(1) 轴向拉压变形;(2) 剪切变形;(3) 扭转变形,(4) 弯曲变形。
在工程实际中,有些构件的变形虽然复杂,但总可以看作是由以上几种基本变形组合而成,称为组合变形。
第1节 拉伸和压缩在工程结构和机器中,有许多构件是轴向拉伸和压缩作用。
本节主要讨论轴向拉伸的压缩时杆的内力和变形,并对材料在受拉、压时的力学性能进行研究,从而得出轴向拉、压杆的强度计算方法。
1、 内力与截面法1、内力的概念杆件在外力作用下产生变形,其内部的一部分对另一部分的作用称为内力。
显然,若外力消失,则内力也消失,外力增大,内力也增大。
但是对一定的材料来说,内力的增加只能在材料所特有的限度之内,超过这个限度,物体就会破坏。
所以,内力与强度是密切相关的。
2、截面法设一直杆,两端受轴向拉力F作用。
为了求出此杆任一截面m-m上的内力,,我们可以假想用一个平面,沿截面m_m将杆截断,把它分成Ⅰ、Ⅱ两部分,取Ⅰ段作为研究对象。
在Ⅰ段的截面m_m上到处都作用着内力,其合力为F N。
F N是Ⅱ段对Ⅰ段的作用力,并与外力F相平衡。
由于外力F的作用线沿杆件轴线,显然,截面m_m上的内力的合力也必然沿杆件轴线。
对Ⅰ段建立平衡方程:F N-F=0 得 F N=F将受外力作用的杆件假想地切开用以显示内力,并以平衡条件来确定其合力的方法,称为截面法。