1軸力與應(yīng)力計(jì)算

《1軸力與應(yīng)力計(jì)算》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。

1、§2–1軸向拉壓的概念及實(shí)例工程實(shí)例工程實(shí)例工程實(shí)例由二力桿組成的橋梁桁架工程實(shí)例FF拉伸FF壓縮拉壓變形簡(jiǎn)圖變形特征軸向拉伸和壓縮變形的受力特征作用于桿上的外力（或外力合力）的作用線(xiàn)與桿的軸線(xiàn)重合。：桿件的變形是沿軸線(xiàn)方向伸長(zhǎng)或縮短FN-F=0FN=F軸力；FFFNFFN的作用線(xiàn)與軸線(xiàn)重合單位：牛頓（N）F§2–2軸向拉壓時(shí)橫截面上的內(nèi)力和應(yīng)力一、軸力?軸力以拉為正，以壓為負(fù)。二、軸力圖形象表示軸力隨截面的變化情況4FF6FFABCD如果桿件受到的沿軸線(xiàn)作用的外力多于兩個(gè)，則桿件不同橫截面上有不同的軸力。FF2F2F112233FN1=FFFN1F2FFN2F

2、FN3例1作桿件的軸力圖，確定危險(xiǎn)截面AB軸力圖xFFFFF2F2FAB例2：已知F1=10kN；F2=20kN；F3=35kN；F4=25kN;試畫(huà)出圖示桿件的軸力圖。CF1F3F2F4ABDFN1F1F1F3F2F4ABCD2233FN3F4FN2F1F22、繪制軸力圖。111、計(jì)算各段軸力3、確定危險(xiǎn)面位置畫(huà)軸力圖步驟1、分析外力的個(gè)數(shù)及其作用點(diǎn)；2、利用外力的作用點(diǎn)將桿件分段；3、截面法求任意兩個(gè)力的作用點(diǎn)之間的軸力；4、做軸力圖；5、軸力為正的畫(huà)在水平軸的上方，表示該段桿件發(fā)生拉伸變形，軸力為負(fù)的畫(huà)在水平軸的下方，表示該段桿件發(fā)生壓縮變形。畫(huà)軸力圖注意

3、事項(xiàng)1、兩個(gè)力的作用點(diǎn)之間軸力為常量；2、軸力只隨外力的變化而變化；與材料變化，截面變化均無(wú)關(guān)；3、只有沿軸線(xiàn)方向的外力才產(chǎn)生軸力；4、x軸永遠(yuǎn)與軸線(xiàn)平行，且用外力的作用點(diǎn)將x軸分段；5、每一次求內(nèi)力時(shí)用截面法；6、畫(huà)軸力圖時(shí)要注明單位和數(shù)值大小。計(jì)算軸力的法則1、任意截面軸力=∑（截面一側(cè)載荷的代數(shù)值）載荷代數(shù)值符號(hào)：離開(kāi)該截面者為正，指向該截面者為負(fù)。2、軸力圖突變：在載荷施加處軸力圖要發(fā)生突變。突變量=載荷值A(chǔ)BCP１、計(jì)算M－M面上的軸力A：－5PB：－2PC：－7PD：－PA：AB段軸力大B：BC段軸力大C：軸力一樣大２、圖示結(jié)構(gòu)中，AB為鋼材，BC為

4、鋁，在P力作用下。Ｐ5P2PMM3、作下列各桿件的軸力圖30KN50KN40KN60KN30KN50KN4、已知：橫截面的面積為A，桿長(zhǎng)為L(zhǎng)，單位體積的質(zhì)量為γ。P三、軸向拉壓時(shí)橫截面上的應(yīng)力不能只根據(jù)軸力就判斷桿件是否有足夠的強(qiáng)度；已知軸力的大小，是否就可以判定構(gòu)件是否發(fā)生破壞？如果軸力很大，而桿件的橫截面面積也很大，桿件是否一定發(fā)生破壞？如果軸力很小，而桿件的橫截面面積也很小，桿件是否一定不發(fā)生破壞？還必須用橫截面上的應(yīng)力來(lái)度量桿件的受力程度。在拉壓桿的橫截面上，與軸力對(duì)應(yīng)的應(yīng)力是正應(yīng)力。FF所有的縱向線(xiàn)伸長(zhǎng)都相等，而橫向線(xiàn)保持為直線(xiàn)且與軸線(xiàn)垂直。變形前受載

5、后2.各縱向纖維伸長(zhǎng)相同，由均勻性假設(shè)，各縱向纖維的力學(xué)性能也相同，所以它們所受的力也相同。3.應(yīng)力的分布F?FN均勻分布1.平面假設(shè)(Planeassumption)變形前原為平面的橫截面，在變形后仍保持為平面，且仍垂直于軸線(xiàn).4.正應(yīng)力公式拉為正壓為負(fù)FF的適用條件:1、只適用于軸向拉伸與壓縮桿件，2、只適用于離桿件受力區(qū)域稍遠(yuǎn)處的橫截面。即外力的合力作用線(xiàn)與桿件的軸線(xiàn)重合。3、橫截面沿軸線(xiàn)變化，但變化緩慢P?/2Saint-Venant原理：力作用于桿端方式的不同，只會(huì)使與桿端距離不大于桿的橫向尺寸的范圍內(nèi)受到影響<離開(kāi)載荷作用處一定距離（約為橫截面尺寸）

6、，應(yīng)力分布與大小不受外載荷作用方式的影響>。Saint-Venant原理與應(yīng)力集中示意圖(紅色實(shí)線(xiàn)為變形前的線(xiàn)，紅色虛線(xiàn)為紅色實(shí)線(xiàn)變形后的形狀。)變形示意圖：abcPP應(yīng)力分布示意圖：例1、起吊三角架，如圖所示，已知AB桿由2根截面面積為10.86cm2的角鋼制成，P=130kN，?=30O。求AB桿橫截面上的應(yīng)力。P?ABCPNACNAB1計(jì)算AB桿內(nèi)力2計(jì)算MPaPNACNAB例2起吊鋼索如圖所示，截面積分別為cm2，cm2，m，kN，試?yán)L制軸力圖，并求N/cm3，PABCL1L2PABCL1L2AB段：（1）計(jì)算軸力取任意截面Px1N1BC段：取任意截面P

7、L1x2N2（2）計(jì)算控制截面的軸力PABCL1L2（3）作軸力圖PABCL1L2N（4）應(yīng)力計(jì)算12.98KN12KN12.42KN§2-3、直桿軸向拉壓時(shí)斜截面上的應(yīng)力承受軸向拉壓的桿件，總是沿橫截面發(fā)生破壞嗎？如何確定桿件沿斜截面的應(yīng)力？FF1、斜截面上內(nèi)力FF?F?=F=FN?3、斜截面上應(yīng)力FP??4、斜截面上應(yīng)力分解2、假設(shè)斜截面上的應(yīng)力均勻分布；?pα????正負(fù)號(hào)規(guī)定：?：拉應(yīng)力為正，壓應(yīng)力為負(fù)；：對(duì)脫離體內(nèi)一點(diǎn)產(chǎn)生順時(shí)針力矩的切應(yīng)力為正，反之為負(fù)；橫截面外法線(xiàn)轉(zhuǎn)至斜截面的外法線(xiàn)，逆時(shí)針轉(zhuǎn)向?yàn)檎粗疄樨?fù)；Fσ?τ??5、正應(yīng)力的最大值及其所在方

8、位?=0，正應(yīng)力取得最大