土木工程力学 作者 王长连 第十章 轴向拉压杆应力
- 格式:pptx
- 大小:2.41 MB
- 文档页数:36


直杆轴向拉伸与压缩时的应力与应变杆件的拉伸与压缩是杆件的基本变形形式之一,在机械加工中,经常会遇到直杆构件承受轴向拉伸和轴向压缩,在直杆受到轴向拉伸与压缩时会发生应力与应变。
一、直杆的轴向拉伸和轴向压缩图1(a)直杆构件受到沿轴向拉伸的力而沿轴向伸长,杆件的这种变形形式称为杆件的轴向拉伸。
图1(b) 直杆构件受到沿轴向压缩的力而沿轴向缩短,杆件的这种变形形式称为杆件的轴向压缩。
图1 直杆构件的轴向拉伸与轴向压缩受轴向拉伸与压缩的均匀直杆件受力的共同特征是作用在杆件上的外力合力的作用线与杆件轴线重合,杆件两端的外力方向相反,大小相等。
二、直杆轴向拉伸及压缩的内力和应力(一)直杆轴向拉伸及压缩的内力1.内力的定义及特点直杆受到杆件以外物体对杆件的作用力而变形时,其内部各质点之间的相互作用力将发生改变,这种由于外力作用而引起的直杆内各质点之间的相互作用力称为内力,也称为轴力,表示。
应力具有抵抗外力,阻止外力使构件继续变形的能力,随外力的增加而加大,用FN当内力达到某一限度时会引起构件的破坏。
对轴力的正负号规定如下:轴力的方向与所在横截面的外法线方向一致时,轴力为正;反之为负。
即杆受拉伸时轴力为正,受压缩时轴力为负。
2.求内力基本方法截面法是求内力的基本方法,截面法就是假想地将杆件截开,以求得内力大小的方法。
具体方法是切、留、代、平。
即假想沿指定横截面将杆切开,留下左半段或是右半段,标注荷载和反力,将抛掉部分对留下部分的作用用内力代替,对留下部分写平衡方程式求出内力值。
例如图2所示:图2 截面法为了确定其横截面m-m 上的内力,可假想沿横截面m-n 将杆截成两段,弃去右段,研究左段如图2(b )。
由于杆在拉力F 作用下处于平衡状态,所以截开后的左段(如取右段研究结果相同)仍应保持平衡,因此横截面上必须有一个力N F 作用,它是杆右段对左段的作用力,与力F 平衡。
实际上内力是分布在整个横截面上的,N F 应为横截面上内力的合力,通常称N F 为截面m-n 上的内力,它的大小可由平衡方程求得,即0=∑X F0=-F FF F N =(二)直杆轴向拉伸及压缩的应力1.应力的定义单位面积上的内力称为应力。