第二章复习题.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,1,轴向拉压小结,一、轴向拉压的概念,：,1,、受力特点：作用于杆两端的外力合力作用线与杆轴线重合。,2,、变形特点：杆沿轴线方向伸长或缩短。,二、轴力的确定,截面法（基本方法,）,1,、截开,欲求哪个截面的内力,就假想的将杆从此截面截,开，杆分为两部分。,2,、代替,取其中一部分为研究对象,移去另一部分,把移去,部分对留下部分的相互作用力，用内力代替。,3,、平衡,利用平衡条件，列出平衡方程，求出内力的大小。,2,注意的问题,在截开面上设正的内力方向。,采用截面法之前，不能将外力简化、平移,。,三、轴力图的绘制,轴力的符号规定：,压缩,压力，其轴力为负值。方向指向所在截面,。,拉伸,拉力，其轴力为正值。方向背离所在截面。,四、应力：,截面某点处内力分布的密集程度,1,、,拉压横截面正应力的分布规律,均布,2,、拉压横截面应力的计算公式：,重点,3,3,、,拉压杆内最大的正应力：,等直杆：,变直杆：,4,、公式的使用条件,(1),、轴向拉压杆,(2),、除外力作用点附近以外其它各点处。,（范围：不超过杆的横向尺寸）,5,、,拉压斜截面上应力确定,150kN,100kN,50kN,F,N,+,-,复习题：,作图示杆件的轴力图，并指出,|,F,N,|,max,I,I,II,II,|,F,N,|,max,=100kN,F,N2,=,-,100kN,100kN,II,II,F,N,2,F,N1,=50kN,I,F,N1,I,50kN,50kN,100kN,5kN,8kN,4,kN,1,kN,O,复习题：作图示杆的轴力图。,F,N,x,2,kN,3,kN,5,kN,1,kN,+,+,例题：试作此杆的轴力图。,F,F,F,q,F,R,1,1,2,2,3,3,F,F,F,F,R,F=2ql,F,F,F,l,2l,l,解：,第二章 轴向拉伸和压缩,F,q,F,F,x,1,F,F,x,1,2,F,F,F,q,1,1,2,3,3,x,第二章 轴向拉伸和压缩,F,F,q=F/l,l,2l,l,F,第二章 轴向拉伸和压缩,F,N,图,F,F,F,+,-,+,50,例,2-3,：作图示杆件的轴力图，并求,1-1,、,2-2,、,3-3,截面的应力。,f,30,f,20,f,35,50kN,60kN,40kN,30kN,1,1,3,3,2,2,20,60,+,试计算图示杆件,1-1,、,2-2,、和,3-3,截面上的正应力,.,已知横截面面积,A=2,10,3,mm,2,20KN,20KN,40KN,40KN,3,3,2,2,1,1,例题,2.5,20kN,40kN,试求图示结构,AB,杆横截面上的正应力。已 知,F=30KN,，,A=400mm,2,F,D,B,C,A,a,a,a,例题,2.7,F,NAB,计算图示结构,BC,和,CD,杆横截面上的正应力值。已知,CD,杆为,28,的圆钢，,BC,杆为,22,的圆钢。,20kN,18kN,D,E,C,30,O,B,A,4m,4m,1m,例 题,2.8,F,NBC,以,AB,杆为研究对像,以,CDE,为研究对像,F,NCD,13,1,、极限应力、许用应力、安全系数的概念,2,、强度条件：,3,、强度计算：,（,1,）、,校核强度,（,2,）、,设计截面尺寸,？,AF,Nma,x,。,？,（,3,）确定外荷载,F,Nma,x,A,。,F,。,？,五、拉压杆的强度计算,重点,六、材料在拉压时的力学性质,1,、低碳钢拉伸,重点,14,(1),弹性阶段；屈服阶段；强化阶段；局部变形阶段（颈缩阶段）。,p,为比例极限,；,e,为弹性极限。,s,屈服极限,b,强度极限,p,e,s,o,a,b,c,e,f,b,d,(2),、,延伸率,：,截面收缩率,：,(3),、,区分塑性材料和脆性材料,：,以常温静载下的,大小。,15,(4),、卸载规律、冷作硬化、时效硬化的概念。,（,5,）、,0.2,名义屈服极限的含义,2,、铸铁拉伸试验,无明显的直线段；无屈服阶段无颈缩现象；延伸率很小。,b,强度极限。,e,s,s,b,3,、,低碳钢的压缩试验,弹性阶段，屈服阶段均与拉伸时大致相同。超过屈服阶段后，外力增加面积同时相应增加，无破裂现象产生。,p,e,s,o,a,b,c,16,4,、铸铁的压缩试验,压缩的强度极限远大于拉伸的强度极限。破坏面大约为,45,0,的斜面（由最大剪应力引起的）。塑性差。其它脆性材料压缩时的力学性质大致同铸铁，工程上一般作为抗压材料。,e,s,b,5,、衡量材料力学性质的指标：,p,(,e,),、,s,、,b,、,E,、,、,y,。,衡量材料强度的指标：,s,、,b,。,衡量材料塑性的指标：,、,y,。,n,jx,s,s,=,:,许用应力,b,s,jx,s,s,s,s,2,.,0,:,=,极限应力,例题试选择计算简图如图中,(,a,),所示桁架的钢拉杆,DI,的直径,d,。已知：,F,=,16 kN,，,s,120 MPa,。,第二章 轴向拉伸和压缩,2.,求所需横截面面积并求钢拉杆所需直径,由于圆钢的最小直径为,10 mm,，故钢拉杆,DI,采用,f,10,圆钢。,解,:,1.,由图中,(,b,),所示分离体的平衡方程得,第二章 轴向拉伸和压缩,4,、,图示简单托架，,AB,杆为钢杆，横截面直径,d,=20mm,，,BC,杆横截面面积为,A,=10.24cm,2,，若,E,=200GPa,，许用应力,=100 MPa,。,F=60KN,，试校核托架的强度,。,5,、图示简单杆系中，,AB,和,AC,两杆的直径未知，,E,=200Gpa,，,F,=5KN,，力,F,作用点,A,无水平位移，求两杆直径之比。（,11,分）,6,、,水平刚性杆由直径为,20mm,的钢杆拉住，在端点,B,处作用有载荷,F,，钢的许用应力,=160MPa,，试求许可载荷 。,1,、轴向变形：轴向尺寸的伸长或缩短。,2,、横向变形：横向尺寸的缩小或扩大。,一、拉压杆的变形,重点,轴向拉压变形小结,（泊松比）：,4,、变形,构件在外力作用下或温度影响下所引起的形状尺寸,的变化。,5,、弹性变形,外力撤除后，能消失的变形。,6,、塑性变形,外力撤除后，不能消失的变形。,3,、横向变形系数,7,、位移,构件内的点或截面，在变形前后位置的改变量。,8,、线应变,微小线段单位长度的变形。,第二章 轴向拉伸和压缩,F,F,F,N,图,F,+,-,+,位移：,变形：,3.,图,(,b,),所示杆，其各段的纵向总变形以及整个杆的纵向总变形与图,(,a,),的变形有无不同？各横截面及端面的纵向位移与图,(,a,),所示杆的有无不同？何故,？,第二章 轴向拉伸和压缩,(a),第二章 轴向拉伸和压缩,F,F,F,N,图,F,+,-,+,位移：,变形：,