发布时间 : 星期日 文章第二章 轴向拉压变形更新完毕开始阅读0a618a773868011ca300a6c30c2259010202f3c7
章 节 第二章 1 教学目标： 名 称 轴向拉伸与压缩 学时 备注 通过学习本章内容，使学生掌握轴向拉压的概念、内力、截面法、轴力及轴力图、应力、拉压杆内的应力、拉压杆的变形及胡克定律、拉压杆的应变能、材料在拉伸和压缩时的力学性能、强度条件、应力集中等知识点。 2 教学内容： 主要内容包括拉伸及压缩的定义；杆件横截面上的内力、应力、杆件变形的计算；强度条件及其应用；材料的机械性能；简单的拉压静不定问题求解；应力集中的概念等。 3 重点、难点分析及解决策略 本章重、难点为杆件横截面上的内力、应力、杆件变形的计算、内力、截面法、轴力及轴力图、拉压杆的变形及胡克定律。 4 教学方法： 采用理论讲授及实验的教学方法。 5 教学进程： 1
§2-1 轴向拉伸和压缩的概念 工程中有很多构件，除连接部分外都是等直杆，作用于杆上的外力（或者外力的合力）的作用线与杆轴线重合，这类构件称为轴向拉（压）杆，简称拉（压）杆。 1、工程实例： 2、几何特征： 均为等直杆。 3、受力特征： 杆在两端各受一集中力F作用，两个力F大小相等，指向相反，且作用线与杆轴线重合。 4、变形特点： 沿轴向伸长或缩短。 5、计算简图 F 轴向拉伸 F F 轴向压缩 F 2
§2–2 内力·截面法·轴力及轴力图 一、内力 物体在外力的作用下发生变形，这种由外力作用而引起的质点间相互作用力的该变量，即为材料力学中所研究的内力。由于我们在材料力学的研究中假设研究对象是均匀连续的可变形固体，因此在物体内部相邻部分之间相互作用的内力，实际上是一个连续分布的内力系，而将分布内力系的合成（力或力偶），简称为内力。 设一等直杆在两端轴向拉力 F 的作用下处于平衡，欲求杆件横截面 mm 上的内力。 m F F m 二、截面法·轴力及轴力图 1、截面法 ? 截开 在求内力的截面m-m 处，假想地将杆截为两部分。 ? 代替 取左部分部分作为研究对象。弃去部分对研究对象的作用以截开面上的内力代替，合力为FN 。 m F m F m FN m F 3
? 平衡 对研究对象列平衡方程： FN = F 式中：FN为杆件任一横截面 mm上的内力。与杆的轴线重合，即垂直于横截面并通过其形心。称为轴力。 若取右侧为研究对象，则在截开面上的轴力与部分左侧上的轴力数值相等而指向相反。 2、轴力符号的规定 （1）若轴力的指向背离截面，则规定为正的，称为拉力。 m F m m FN m F FN （2）若轴力的指向指向截面，则规定为负的，称为压力。 3、轴力图 用平行于杆轴线的坐标表示横截面的位置，用垂直于杆轴线的坐标表示横截面上的轴力数值，从而绘出表示轴力与横截面位置关系的图线，称为轴力图。将正的轴力画在x轴上侧，负的画在x轴下侧。
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FN O x