1、直桿軸向拉伸和壓縮直桿軸向拉伸和壓縮一、能夠判別桿件的四種基本變形和組合變形二、會應(yīng)用截面法求指定截面的軸力三、能繪制和識讀直桿的軸力圖四、能夠?qū)S向拉 （壓）桿件的強度進行簡單分析五、能夠?qū)こ讨械睦?（壓）構(gòu)件進行定性分析請同學(xué)仔細觀察下圖中的起重車請同學(xué)仔細觀察下圖中的起重車下面請大家試著判斷出鋼繩的受力方向下面請大家試著判斷出鋼繩的受力方向在工程結(jié)構(gòu)當(dāng)中受軸向拉壓變形的桿件相當(dāng)之多，下面來看國內(nèi)一座著名的橋梁江陰長江大橋下面我們將所圈區(qū)域放大軸向拉壓桿軸向拉壓桿。 2.2.剪切剪切：變形是由由與軸線垂直、方向相反且相距很近的橫向力引起的，：變形是由由與軸線垂直、方向相反且相距很近的橫向

2、力引起的，表現(xiàn)為受剪桿件的兩部分沿外力作用方向發(fā)生相對錯動。表現(xiàn)為受剪桿件的兩部分沿外力作用方向發(fā)生相對錯動。1 1、外力特征及變形特點、外力特征及變形特點。 桿的受力簡圖為桿的受力簡圖為F FF F拉伸拉伸F FF F壓縮壓縮2 2、軸向拉壓桿的內(nèi)力、軸向拉壓桿的內(nèi)力軸力軸力； P原有內(nèi)力原有內(nèi)力P 附加內(nèi)力附加內(nèi)力P1 1）內(nèi)力的概念）內(nèi)力的概念P+P 力學(xué)中力學(xué)中的內(nèi)力的內(nèi)力2 2）軸力、截面法）軸力、截面法（1 1）軸力：由于軸向拉壓橫截面上）軸力：由于軸向拉壓橫截面上引起的內(nèi)力作用線與桿的軸線一致，引起的內(nèi)力作用線與桿的軸線一致，稱為軸力稱為軸力P P0 xFP PN N0NPNPP

3、 PP PmmN N（2 2）截面法求軸力（）截面法求軸力（4 4個步驟）個步驟）a a、假想沿、假想沿m-mm-m橫截面將桿切開；橫截面將桿切開；b b、 留下左半段或右半段；留下左半段或右半段； c c、 將拋掉部分對留下部分的將拋掉部分對留下部分的作用用內(nèi)力代替；作用用內(nèi)力代替；d d、對留下部分寫平衡方程求出、對留下部分寫平衡方程求出內(nèi)力即軸力的值。內(nèi)力即軸力的值。軸力的符號規(guī)定：軸力的符號規(guī)定： 同一位置處左、右側(cè)截面上同一位置處左、右側(cè)截面上內(nèi)力分量必須具有相同的正負內(nèi)力分量必須具有相同的正負號。號。軸力的軸力的正負號正負號：軸力以拉為正，以壓為負。：軸力以拉為正，以壓為負。也可以

4、說，若軸力方向背離截面為正；指向截面為負。也可以說，若軸力方向背離截面為正；指向截面為負。 NN+F2 2、內(nèi)力圖、內(nèi)力圖（1 1）集中外力多于兩個時，分段用截面法求軸力，作軸力圖。）集中外力多于兩個時，分段用截面法求軸力，作軸力圖。 （2 2）軸力圖中：橫坐標代表橫截面位置，縱軸代表軸力大小。標出軸）軸力圖中：橫坐標代表橫截面位置，縱軸代表軸力大小。標出軸力值及正負號（一般：正值畫上方，負值畫下方）。力值及正負號（一般：正值畫上方，負值畫下方）。（3 3）軸力只與外力有關(guān)，截面形狀變化不會改變軸力大小。）軸力只與外力有關(guān)，截面形狀變化不會改變軸力大小。 0 xF1110kNNPABAB段段2

5、12102010kNNPP BCBC段段221NPP 0 xF 0 xF3425kNNPCDCD段段2、繪制軸力圖。11N1P12233N3P4N2P1P2kNNx102510 P1P3P2P4ABCD1 1、應(yīng)力的概念、應(yīng)力的概念。 應(yīng)力應(yīng)力分布內(nèi)力在截面內(nèi)一點的密集程度分布內(nèi)力在截面內(nèi)一點的密集程度M點的應(yīng)力定義點的應(yīng)力定義 F2AMF1dAdFAFpA0limdAdNANA0limdAdQAQA0lim剪應(yīng)力剪應(yīng)力在截面切線方向的應(yīng)力在截面切線方向的應(yīng)力正應(yīng)力正應(yīng)力在截面法線方向的應(yīng)力在截面法線方向的應(yīng)力(M點的點的合應(yīng)力合應(yīng)力) )F3AMpAFp 平均應(yīng)力平均應(yīng)力2、軸向拉壓桿橫截面

6、上的正應(yīng)力、軸向拉壓桿橫截面上的正應(yīng)力研究方法：研究方法：實驗觀察作出假設(shè)實驗驗證理論分析AN即即FFF結(jié)論結(jié)論：橫截面上應(yīng)力為均勻分布，以表示。正負號規(guī)定正負號規(guī)定：拉應(yīng)力為正，壓應(yīng)力為負。：拉應(yīng)力為正，壓應(yīng)力為負。AFN的適用條件的適用條件: :1 1、只適用于軸向、只適用于軸向拉伸與壓縮桿件，即桿端處力的合力作用線與拉伸與壓縮桿件，即桿端處力的合力作用線與桿件的軸線重合。桿件的軸線重合。2 2、只適用于離、只適用于離桿件受力區(qū)域稍遠處的橫截面。桿件受力區(qū)域稍遠處的橫截面。 0yF)( kN3 .281拉力N解：解：1 1、計算各桿件的軸力。（設(shè)斜桿、計算各桿件的軸力。（設(shè)斜桿ABAB為為

7、1 1桿，水平桿桿，水平桿BCBC為為2 2桿）用截面法取節(jié)桿）用截面法取節(jié)點點B B為研究對象為研究對象)( kN202壓力N 0 xF045cos21 NN045sin1 PNB BP P1N2Nxy4545p pA AB BC C45N1N2MPa90Pa109010204103 .286623111ANMPa89Pa1089101510206623222ANB BP P1N2Nxy4545P PA AB BC C45N2N1。 極限應(yīng)力極限應(yīng)力：AN工作應(yīng)力應(yīng)滿足：影響因素影響因素：1 1、作用在構(gòu)件上的外力常常估計不準確；、作用在構(gòu)件上的外力常常估計不準確；2 2、構(gòu)件的外形及所受外

8、力較復(fù)雜，計算時需進行簡化，因此工、構(gòu)件的外形及所受外力較復(fù)雜，計算時需進行簡化，因此工作應(yīng)力均有一定程度的近似性；作應(yīng)力均有一定程度的近似性； 3 3、材料均勻連續(xù)、各向同性假設(shè)與實際構(gòu)件的出入，且小試樣還、材料均勻連續(xù)、各向同性假設(shè)與實際構(gòu)件的出入，且小試樣還不能真實地反映所用材料的性質(zhì)等。不能真實地反映所用材料的性質(zhì)等。1、許用應(yīng)力與安全系數(shù)、許用應(yīng)力與安全系數(shù)安全系數(shù)和許用應(yīng)力：安全系數(shù)和許用應(yīng)力：工作應(yīng)力AFN k0極限應(yīng)力塑性材料脆性材料）（2 . 00Sb0塑性材料的許用應(yīng)力 ssskk2 . 0脆性材料的許用應(yīng)力 bbk。 2、軸向拉壓桿的正應(yīng)力強度條件、軸向拉壓桿的正應(yīng)力強度

9、條件maxmaxAN根據(jù)強度條件，可以解決三類強度計算問題 ANmax1、強度校核： NA2、設(shè)計截面： AFN3、確定許可載荷：要使拉壓桿有足夠的強度，要求桿內(nèi)的最大工作應(yīng)力不超過材料的許用應(yīng)力，即強度條件為例題例題：圖示結(jié)構(gòu)，鋼桿：圖示結(jié)構(gòu)，鋼桿1 1：圓形截面，直徑：圓形截面，直徑d=16mm，1=150Mpa, ，2=4.5Mpa, 桿桿2 2：方形截面，邊長：方形截面，邊長a=100mma=100mm， 試求：試求：(1)(1)當(dāng)作用在當(dāng)作用在B B點的載荷點的載荷 P=20kNP=20kN時，校核強度；時，校核強度； (2)(2)求在求在B B點處所能承受的最大載荷。點處所能承受的最大載荷。12CBA3m4mP外力外力內(nèi)力內(nèi)力應(yīng)力應(yīng)力利用強度條利用強度條件校核強度件校核強度 0yF45sin/2PPN43cos21PNN 0 xF0cos12NN0sin2PNP1N2NB1、計算各桿件的軸力。（用截面法取節(jié)點B為研究對象）xy得：2、P=20KN時，校核強度1桿：1231118 .7648 .910243MPadAN2桿：2232225 .28 .910245MPaaAN因此結(jié)構(gòu)安全。3、F 未知，求許可載