第二章-轴向拉伸和压缩6优秀文档.ppt

由于截面急剧变化引起应力局部增大现象由于截面急剧变化引起应力局部增大现象应力集中应力集中应力集中因数s smax最大局部应力最大局部应力s s 0 0 名义应力名义应力(净截面上的平均应力）净截面上的平均应力）应力集中2-3 2-3 应力集中概念应力集中概念应力集中对构件强度的影响应力集中对构件强度的影响对于脆性材料构件，当对于脆性材料构件，当 s smaxs sb 时，构件断裂时，构件断裂对于塑性材料构件，当对于塑性材料构件，当s smax达到达到s ss 后再增加载荷，后再增加载荷，s s 分布趋于均匀化，不影响构件静强度分布趋于均匀化，不影响构件静强度应力集中促使疲劳裂纹的形成与扩展，对构件应力集中促使疲劳裂纹的形成与扩展，对构件 （塑性与脆性材料）的疲劳强度影响极大（塑性与脆性材料）的疲劳强度影响极大1、轴向变形：轴向尺寸的伸长或缩短。一）、分析受力确定各杆的内力 FNi解：1)求横截面正应力二）、求各杆的变形量li；例 已知：l=54 mm，di=15.L=L1-L，三）、画节点位移图求节点位移s 0 名义应力(净截面上的平均应力）（虎克定律的另一种表达方式）例 已知：l=54 mm，di=15.3，拧紧后，Dl 0.2、横向变形：横向尺寸的缩小或扩大。2、横向变形：横向尺寸的缩小或扩大。一、轴向拉压杆的变形m=0.(b)螺栓的横向变形 Dd3，拧紧后，Dl 0.2-4 轴向拉压杆的变形轴向拉压杆的变形 节点的位移节点的位移一、轴向拉压杆的变形一、轴向拉压杆的变形 1 1、轴向变形：轴向尺寸的伸长或缩短。、轴向变形：轴向尺寸的伸长或缩短。2 2、横向变形：横向尺寸的缩小或扩大。、横向变形：横向尺寸的缩小或扩大。(b)螺栓的横向变形 Dd2、横向变形：横向尺寸的缩小或扩大。例 已知：l=54 mm，di=15.m=0.解：1)求横截面正应力1、轴向变形：轴向尺寸的伸长或缩短。等直杆受图 示载荷作用，计算总变形。L=L1-L，例 已知：l=54 mm，di=15.由于截面急剧变化引起应力局部增大现象应力集中2、横向变形：横向尺寸的缩小或扩大。2-4 轴向拉压杆的变形 节点的位移s 0 名义应力(净截面上的平均应力）1 1、轴向变形、轴向变形：（1 1）轴向线应变：）轴向线应变：（2 2）虎克定律）虎克定律:（虎克定律的另一种表达方式虎克定律的另一种表达方式）分析两种变形分析两种变形 EA抗拉（压）刚度抗拉（压）刚度 D Dl伸长为正，缩短为负伸长为正，缩短为负L=L1-L，在弹性范围内在弹性范围内,2 2、横向变形：、横向变形：横向线应变：横向变形系数（泊松比）横向变形系数（泊松比）：在弹性范围内：在弹性范围内：例 已知：l=54 mm，di=15.解：1)求横截面正应力3，拧紧后，Dl 0.EA抗拉（压）刚度m=0.解：1)画 FN 图：例 已知：l=54 mm，di=15.对于塑性材料构件，当smax达到ss 后再增加载荷，二）、求各杆的变形量li；3，拧紧后，Dl 0.2、横向变形：横向尺寸的缩小或扩大。应力集中促使疲劳裂纹的形成与扩展，对构件(b)螺栓的横向变形 Dd由于截面急剧变化引起应力局部增大现象应力集中3 mm，E200 GPa，3，拧紧后，Dl 0.a.等直杆受图等直杆受图 示载荷作用，计算总变形。（各段示载荷作用，计算总变形。（各段 EA均相同）均相同）b.阶梯杆，各段阶梯杆，各段 EA 不同，计算总变形。不同，计算总变形。c.轴向变形的一般公式轴向变形的一般公式例例分段求解分段求解:试分析杆 AC 的轴向变形 DlF2FaaABCFNxF3F例例：已知杆件的：已知杆件的 E E、A A、F F、a a。求：求：LLAC、B B（B B 截面位移）截面位移）AB（AB 段的线应变）。段的线应变）。解解：1)画画 FN 图：图：2)计算：计算：负值表示位移向下负值表示位移向下例例 已知：已知：l=54 mm，di=15.3 mm，E200 GPa，m m=0.3，拧紧后拧紧后，D Dl 0.04 mm。试求：试求：(a)螺栓横截面上的正应力 s (b)螺栓的横向变形 Dd解：1)求求横截面正应力横截面正应力2)螺栓横向变形螺栓横向变形 螺栓直径缩小螺栓直径缩小 0.0034 mm三）、画节点位移图求节点位移三）、画节点位移图求节点位移二）、求各杆的变形量二）、求各杆的变形量li；以垂线代替图中弧线。以垂线代替图中弧线。一）、分析受力确定各杆的内力一）、分析受力确定各杆的内力 FNiL2ABL1CF F 就是就是C点的近似位移。点的近似位移。二、计算节点位移二、计算节点位移就是就是C点的节点位移图。点的节点位移图。