工程力學(xué)

直播課堂9安徽電大：姚志剛第七章軸向拉伸與壓縮一、本章知識點(diǎn)：1．軸力、軸力圖2．軸向拉壓時(shí)截面上的應(yīng)力3．軸向拉壓時(shí)的變形、虎克定律4．材料的力學(xué)性能；（低碳鋼、鑄鐵的拉伸試驗(yàn)，－圖；低碳鋼和鑄鐵的壓縮試驗(yàn)及兩類材料的比較）5．軸向拉壓的強(qiáng)度條件及強(qiáng)度計(jì)算3．容許應(yīng)力、強(qiáng)度條件（1）掌握極限應(yīng)力、容許應(yīng)力及安全系數(shù)、危險(xiǎn)截面的概念；（2）掌握桿件安全工作應(yīng)滿足的條件，并能利用該公式解決：校核桿的強(qiáng)度、選擇桿的截面、確定桿的容許應(yīng)力。4．軸向拉伸或壓縮時(shí)的變形（1）了解縱向變形、總伸長量、軸向線應(yīng)變的概念及其公式；（2）掌握虎克定律及彈性模量的概念，并能利用虎克定律求解桿的總變形量。5．材料的力學(xué)性質(zhì)（1）了解力學(xué)性質(zhì)的概念及材料的性能特征標(biāo)志；（2）掌握低碳鋼整個(gè)拉伸過程的四個(gè)階段：彈性階段、屈服階段、強(qiáng)化階段、頸縮階段的特征值；（3）掌握材料的塑性指標(biāo)：材料的延伸率，截面收縮率；（二）學(xué)習(xí)指導(dǎo)一、軸向拉伸與壓縮概念1．應(yīng)力－－橫截面上內(nèi)力分布的集度。σ－－正應(yīng)力

軸力N作用于截面A上

式中可知應(yīng)力與N成正比，與面積成反比，即由式中可知，截面上相同的軸力，對于不同大小的截面，其應(yīng)力是不同的。反之相同的截面，不同大小的軸力，其應(yīng)力也是不同的。

單位：1Pa=1N/m21MPa=106Pa,1GPa=109Pa符號：以拉為正

與N的定義相同。2．容許應(yīng)力

－極限應(yīng)力n－安全系數(shù)，n>1極限應(yīng)力――應(yīng)力達(dá)到此極限值，桿件就要破壞。工程中顯然不能用此應(yīng)力作為設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)當(dāng)有安全儲備，所以除以n>1作為容許應(yīng)力。[σ]規(guī)范中為保證桿件正常工作，桿內(nèi)σmax，應(yīng)滿足強(qiáng)度條件。4．強(qiáng)度計(jì)算問題（三類）三類問題實(shí)際上就是一個(gè)解不等式的問題。（1）已知校核強(qiáng)度條件是否成立（2）已知：確定構(gòu)件截面尺寸，即

（3）已知：確定最大容許荷載即5．軸向變形――線應(yīng)變軸向力可使桿件伸長縮短，即為表示單位長度的軸向變形稱為ε；虎克定律：虎克定律表示應(yīng)力σ與應(yīng)變ε的物理關(guān)系。其中E為彈性換量，是一個(gè)比例常數(shù)。（三）復(fù)習(xí)要點(diǎn)1．截面法求軸力、畫軸力圖2．強(qiáng)度校核與截面設(shè)計(jì)（P113）（1）應(yīng)力概念；（2）正應(yīng)力，單位、符號規(guī)則；

（3）容許應(yīng)力——界限應(yīng)力；（4）強(qiáng)度條件；（5）強(qiáng)度計(jì)算，三類問題（P113）。應(yīng)力－應(yīng)變圖應(yīng)力應(yīng)變應(yīng)力應(yīng)變彈性階段屈服階段強(qiáng)化階段頸縮階段低碳鋼、鑄鐵、高碳鋼拉伸及壓縮圖形比較P120容許應(yīng)力的確定容許應(yīng)力——界限應(yīng)力；塑性材料：屈服極限，n＝1.5～2脆性材料：強(qiáng)度極限，n＝2～3

（五）考核說明1、考核目的：

通過本章的考核，旨在檢驗(yàn)學(xué)生掌握軸向拉壓的強(qiáng)度條件及強(qiáng)度計(jì)算以及材料的力學(xué)性能的程度。2、考核知識點(diǎn)：（1）軸力、軸力圖；（2）軸向拉壓時(shí)截面上的應(yīng)力；（3）軸向拉壓時(shí)的變形、虎克定律；（4）材料的力學(xué)性能；（低碳鋼、鑄鐵的拉伸試驗(yàn)，－圖；低碳鋼和鑄鐵的壓縮試驗(yàn)及兩類材料的比較）；（5）軸向拉壓的強(qiáng)度條件及強(qiáng)度計(jì)算；3、考核要求：（1）熟練運(yùn)用截面法分析桿