§2–1軸向拉伸與壓縮的概念§2–2內力.截面法.軸力及軸力圖§2–3應力.拉（壓）桿內的應力§2–4拉（壓）桿的變形.胡克定律§2–5拉（壓）桿內的變形能§2–6材料在拉伸和壓縮時的力學性能§2–7強度條件.安全因數(shù).許用應力§2–8應力集中的概念第二章軸向拉伸和壓縮受力特征：外力合力的作用線與桿件的軸線重合變形特征：軸向伸長或縮短

§2-1軸向拉伸與壓縮的概念1、內力的概念固有內力：分子內力.它是由構成物體的材料的物理性質所決定的.(物體在受到外力之前，內部就存在著內力)附加內力：在原有內力的基礎上，又添加了新的內力內力與變形有關內力特點：1、有限性

2、分布性

3、成對性

§2-2內力、截面法、軸力及軸力圖2、軸力及其求法——截面法軸向拉壓桿的內力稱為軸力.其作用線與桿的軸線重合,用符號

ＦＮ

表示內力的正負號規(guī)則同一位置處左、右側截面上內力分量必須具有相同的正負號。拉力為正壓力為負3、軸力圖FAB113F22C2F4KN9KN3KN2KN4KN5KN2KNF2F軸力與截面位置關系的圖線稱為軸力圖.1.應力的概念

受力桿件某截面上一點的內力分布疏密程度，內力集度.F1FnF3F2應力就是單位面積上的內力?

(工程構件，大多數(shù)情形下，內力并非均勻分布，集度的定義不僅準確而且重要，因為“破壞”或“失效”往往從內力集度最大處開始。)

§2-3應力.拉(壓)桿內的應力F1F2ΔADFΔFQyΔFQzΔFN垂直于截面的應力稱為“正應力”

與截面相切的應力稱為“切應力”

應力的國際單位為N/m2（帕斯卡）1N/m2=1Pa1MPa=106Pa＝1N/mm21GPa=109Pa2.拉(壓)桿橫截面上的應力幾何變形平面假設靜力關系原為平面的橫截面在桿變形后仍為平面σ——正應力FN——軸力A——橫截面面積σ的符號與FN軸力符號相同實驗：設一懸掛在墻上的彈簧秤，施加初拉力將其鉤在不變形的凸緣上。若在彈簧的下端施加砝碼，當所加砝碼小于初拉力時，彈簧秤的讀數(shù)將保持不變；當所加砝碼大于初拉力時，則下端的鉤子與凸緣脫開，彈簧秤的讀數(shù)將等于所加砝碼的重量。實際上，在所加砝碼小于初拉力時，鉤子與凸緣間的作用力將隨所加砝碼的重量而變化。凸緣對鉤子的反作用力與砝碼重量之和，即等于彈簧秤所受的初拉力。

在一剛性板的孔中裝置一螺栓,旋緊螺栓使其產(chǎn)生預拉力F0,然后,在下面的螺母上施加外力F.假設螺栓始終處于彈性范圍,且不考慮加力用的槽鋼的變形.試分析加力過程中螺栓內力的變化.書中例題長為b、內徑d=200mm、壁厚δ=5mm的薄壁圓環(huán)，承受p=2MPa的內壓力作用，如圖a所示。試求圓環(huán)徑向截面上的拉應力。bbFXFFσα——斜截面上的正應力；τα——斜截面上的切應力αFFF3.拉(壓)桿斜截面上的應力討論：軸向拉壓桿件的最大正應力發(fā)生在橫截面上。軸向拉壓桿件的最大切應力發(fā)生在與桿軸線成450截面上。在平行于桿軸線的截面上σ、τ均為零。F切應力互等定理圣維南原理桿件在軸向拉壓時：

沿軸線方向產(chǎn)生伸長或縮短——縱向變形

橫向尺寸也相應地發(fā)生改變——橫向變形

§2-4拉（壓）桿的變形.胡克定律1、縱向變形xyCOAB△xz線應變:當桿沿長度非均勻變形時ACB△x△δx絕對變形受力物體變形時，一點處沿某一方向微小線段的相對變形當桿沿長度均勻變形時縱向線應變

(無量綱)實驗表明：在材料的線彈性范圍內，△L與外力F和桿長L成正比，與橫截面面積A成反比。胡克定律在材料的線彈性范圍內，正應力與線應變呈正比關系。：拉抗（壓）剛度當拉（壓）桿有兩個以上的外力作用時，需要先畫出軸力圖，然后分段計算各段的變形，各段變形的代數(shù)和即為桿的總伸長量。在計算ΔL的L長度內，F(xiàn)N,E,A均為常數(shù)。2、橫向變形橫向線應變△b=b1－b

泊松比bb1應變能:

伴隨著彈性變形的增減而改變的能量

§2-5拉（壓）桿內的應變能應變能密度:

單位體積內的應變能力學性能———指材料受力時在強度和變形方面表現(xiàn)出來的性能。

塑性變形又稱永久變形或殘余變形

塑性材料：斷裂前產(chǎn)生較大塑性變形的材料,如低碳鋼

脆性材料：斷裂前塑性變形很小的材料，如鑄鐵、石料

§2-6材料在拉伸和壓縮時的力學性能一、材料的拉伸和壓縮試驗國家標準規(guī)定《金屬拉伸試驗方法》（GB228—2002)LL=10dL=5d對圓截面試樣：對矩形截面試樣：萬能試驗機二、低碳鋼在拉伸時的力學性能PO△LO殘余變形——

試件斷裂之后保留下來的塑性變形。ΔL=L1-L0

延伸率：δ＝δ≥5％——塑性材料

δ<5％——脆性材料

截面收縮率Ψ＝

三、其他材料在拉伸時的力學性能錳鋼強鋁退火球墨鑄鐵σb是衡量脆性材料強度的唯一指標。b0.2%σεo確定的方法是:

在ε軸上取0.2％的點,對此點作平行于σ－ε曲線的直線段的直線（斜率亦為E）,與σ－ε曲線相交點對應的應力即為σ0.2

.dLbbLL/d(b):1---3四、金屬材料在壓縮時的力學性能國家標準規(guī)定《金屬壓縮試驗方法》（GB7314—87)低碳鋼壓縮壓縮時由于橫截面面積不斷增加，試樣橫截面上的應力很難達到材料的強度極限，因而不會發(fā)生頸縮和斷裂。鑄鐵壓縮鑄鐵拉伸塑性材料和脆性材料的主要區(qū)別：塑性材料的主要特點：塑性指標較高，抗拉斷和承受沖擊能力較好，其強度指標主要是σs，且拉壓時具有同值。脆性材料的主要特點：塑性指標較低，抗拉能力遠遠低于抗壓能力，其強度指標只有σb。五、幾種非金屬材料的力學性能混凝土木材玻璃鋼1.拉壓桿的強度條件強度條件強度計算的三類問題：(1)、強度校核(2)、截面設計

(3)、確定許用荷載§2-7強度條件.安全因數(shù).許用應力圓截面等直桿沿軸向受力如圖示，材料為鑄鐵，抗拉許用應力＝60Mpa，抗壓許用應力＝1