-直桿軸向拉伸與壓縮時(shí)的應(yīng)力分析

1、1了解內(nèi)力、應(yīng)力、變形、應(yīng)變的概念。直桿軸向拉伸與壓縮時(shí)的應(yīng)力分析直桿軸向拉伸與壓縮時(shí)的應(yīng)力分析2應(yīng)用截面法，會(huì)分析直桿軸向拉伸與壓縮時(shí)的內(nèi)力。軸力 因外力作用而引起的桿件內(nèi)部之間的相互作用力，稱為附加內(nèi)力，簡稱內(nèi)力內(nèi)力。一、內(nèi)力一、內(nèi)力1內(nèi)力的概念 內(nèi)力是外力作用引起的，不同的外力會(huì)引起不同的內(nèi)力， 軸向拉、 壓變形時(shí)的內(nèi)力稱為軸力軸力。截面上的內(nèi)力為軸力與軸線重合2內(nèi)力的計(jì)算截面法截面法計(jì)算內(nèi)力截面法計(jì)算內(nèi)力FN=F（合力FN 的方向與圖示方向相同） 取桿件的一部分作為研究對象，利用靜力平衡方程求內(nèi)力的方法稱為截面法截面法。 截面法求內(nèi)力的三個(gè)步驟為：截開代替平衡。 關(guān)于軸力的正負(fù)有以下規(guī)

2、定：當(dāng)軸力的指向離開截面時(shí)，桿受拉，規(guī)定軸力 正；反之，當(dāng)軸力指向截面時(shí)，桿受壓，規(guī)定軸力為負(fù)。即拉為正，壓為負(fù)。 【例 221】 如圖所示為一液壓系統(tǒng)中液壓缸的活塞桿。作用于活塞桿軸線上的外力可以簡化為F1=9.2 kN，F(xiàn)2=3.8 kN，F(xiàn)3=5.4 kN。試求活塞桿橫截面11和22上的內(nèi)力。液壓缸活塞桿的受力分析a)b)C)解題過程 如圖所示，兩根材料一樣、橫截面面積不同的桿件，所受外力相同，想一想，隨著外力的增大，哪一根桿件先斷？不同橫截面桿件受力工程上常用應(yīng)力來衡量構(gòu)件受力的強(qiáng)弱程度。二、應(yīng)力二、應(yīng)力 應(yīng)力應(yīng)力構(gòu)件在外力作用下，單位面積上的內(nèi)力。某個(gè)截面上，與該截面垂直的應(yīng)力稱為正

3、應(yīng)力正應(yīng)力，與該截面相切的應(yīng)力稱為切應(yīng)力切應(yīng)力。 由于拉伸或壓縮時(shí)內(nèi)力與橫截面垂直，故其應(yīng)力為正應(yīng)力（），應(yīng)力單位：兆帕（MPa）。1 Pa=1 N/m2，1 MPa=1 N/mm21 GPa（吉帕）=103 MPa=106 kPa=109 Pa正應(yīng)力計(jì)算公式： 的正負(fù)規(guī)定與軸力相同，拉伸時(shí)的應(yīng)力為拉應(yīng)力，用正號(hào)（+）表示，壓縮時(shí)的應(yīng)力為壓應(yīng)力，用負(fù)號(hào)（）表示。AFN式中 桿件橫截面上的正應(yīng)力，Pa；FN桿件橫截面上的軸力，N；A桿件橫截面面積，m2。變形與應(yīng)變拉桿 壓桿三、變形與應(yīng)變?nèi)?、變形與應(yīng)變 為了消除桿件長度的影響，通常以絕對變形除以原長得到單位長度上的變形量線應(yīng)變（相對變形）線應(yīng)變（相對變形）來度量桿件的變形程度，用符號(hào)表示 ：=L/Lo=（Lu-Lo）/Lo 式中，無單位，通常用百分?jǐn)?shù)表示。對于拉桿，為正值； 對于壓桿，為負(fù)值。 胡克定律胡克定律：當(dāng)桿件橫截面上的正應(yīng)力不超過一定限度時(shí)， 桿的正應(yīng)力與軸向線應(yīng)變