拉伸压缩与剪切.ppt

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1、拉伸压缩与剪切 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望 轴向拉压杆的内力称为轴力.其作用线与杆的轴线重合,用符号 N N表示：4.1轴力及轴力图内力：构件各部分之间引起的相互作用力称为内力。内力的正负号规则内力的正负号规则拉力为正，压力为负拉力为正压力为负轴力图FAB113F22C2F4KN9KN3KN2KN4KN5KN2KNF2F轴力与截面位置关系的图线称为轴力图.一般情况下应力的概念一般情况下应力的概念应力的概念 受力杆件某截面上一点的内力分布疏密程度

2、，内力集度.F1FnF3F2 (工工程程构构件件，大大多多数数情情形形下下，内内力力并并非非均均匀匀分分布布，集集度度的的定定义义不不仅仅准准确确而而且且重重要要，因因为为“破破坏坏”或或“失失效效”往往往往从内力集度最大处开始从内力集度最大处开始。)内力是用以表示某一截面的受力情况，而应力是用来表示横截面上某一点的受力情况。应力是内力在一点的集度应力是内力在一点的集度横截面上任一点处正应力计算公式横截面上任一点处正应力计算公式：（A为杆件的横截面面积）为杆件的横截面面积）注意：横截面上只有轴力注意：横截面上只有轴力yxz AD DPNnn截面n nn n截面上任一点的应力截面上任一点的应力O

3、 O点的全应力为点的全应力为 与截面相切的分量称为切应力与截面相切的分量称为切应力垂直于截面的分量称为正应力垂直于截面的分量称为正应力 PXF F斜截面上的正应力；斜截面上的切应力FPP4.2拉(压)杆的应力分析将全应力 沿截面的法线和切线方向分解为正应力和切应力。轴向拉压杆的最大正应力发生在横截面上轴向拉压杆的最大剪应力发生在于横截面成45度的斜截面上4.3 4.3 拉（压）杆的强度计算拉（压）杆的强度计算1.拉压杆的强度条件强度条件强度计算的三类问题：(1)、强度校核(2)、截面设计 (3)、确定许用荷载 4.4 拉（压）杆的变形计算杆件在轴向拉压时：沿轴线方向产生伸长或缩短纵向变形 横向

4、尺寸也相应地发生改变横向变形1、纵向变形xyCOABxz线应变:ACBxx受力物体变形时，一点处沿某一方向微小线段的相对变形2 2、横向变形、横向变形横向线应变b=b1b泊松比bb14.5 4.5 材料在拉伸和压缩时的力学性能材料在拉伸和压缩时的力学性能力学性能指材料受力时在强度和变形方面表现 出来的性能。塑性变形又称永久变形或残余变形 塑性材料：断裂前产生较大塑性变形的材料,如低碳钢 脆性材料：断裂前塑性变形很小的材料，如铸铁、石料 一、材料的拉伸和压缩试验国家标准规定金属拉伸试验方法（GB2282002)LL=10d L=5d对圆截面试样：对矩形截面试样：二、低碳钢在拉伸时的力学性能POL

5、O三、其他材料在拉伸时的力学性能锰钢强铝退火球墨铸铁dLbbLL/d(b):1-3四、金属材料在压缩时的力学性能国家标准规定金属压缩试验方法（GB731487)低碳钢压缩压缩时由于横截面面积不断增加，试样横截面上的应力很难达到材料的强度极限，因而不会发生颈缩和断裂。塑性材料和脆性材料的主要区别：塑性材料的主要特点：塑性指标较高，抗拉断和承受冲击能力较好，其强度指标主要是s，且拉压时具有同值。脆性材料的主要特点：塑性指标较低，抗拉能力远远低于抗压能力，其强度指标只有b。4.6 应力集中的概念d/2d/2rDdr应力集中：几何形状不连续处应力局部增大的现象。应力集中 与杆件的尺寸和所用的材料无关，

6、仅取决于截面突变处几何参数的比值。4.7 4.7 剪切和挤压的实用计算剪切和挤压的实用计算1）受力特点杆件两侧作用大小相等，方向相反，作用线相距很近的外力。2）变形特点两外力作用线间截面发生错动，由矩形变为平行四边形。通过钢杆受剪和联接轴可以看出，工程上的剪切件有以下特点：1 1、概念、概念因此剪切定义为相距很近的两个平行平面内，分别作用着大小相等、方向相对（相反）的两个力，当这两个力相互平行错动并保持间距不变地作用在构件上时，构件在这两个平行面间的任一（平行）横截面将只有剪力作用，并产生剪切变形。2剪应力及剪切实用计算剪应力及剪切实用计算剪切实用计算中，假定受剪面上各点处与剪力Q相平行的剪应力相等，于是受剪面上的剪应力为 式中：剪力；剪切面积 名义剪切应力剪切强度条件可表示为：式中：构件许用剪切应力。挤压：联接和被联接件接触面相互压紧的现象，如图所示就是铆钉孔被压成长圆孔的情况。有效挤压面：挤压面面积在垂直于总挤压力作用线平面上的投影。挤压时，以 表示挤压面上传递的力，表示挤压面积，则挤压应力为