軸向拉壓桿件一、概述二、軸力、軸力圖三、應力四、強度計算五、變形計算一、概述2、思路：強度計算變形計算內力應力材料的力學性質1、工程應用內力截面法：1、截開，取脫離體；2、作受力分析；軸力以拉為正，壓為負。3、平衡求解。PPPNPN內力——物體內各質點間原來相互作用的力由于物體受外力作用而改變的量。軸向拉壓桿截面上的內力稱為軸力。二、軸力、軸力圖二、軸力、軸力圖軸力圖：軸力沿各截面的變化圖形。要標正負號，要標大小。示例。求各段軸力，并作軸力圖。3kN5kN4kN2kNⅠⅡⅢ第一段第二段第三段3kNN15kN4kN2kN3kN5kNN2N32kNN1+3kN-2kN+2kN三、應力（一）應力的概念dAdPηζdNdQ正應力：某一截面上法向分布內力在某一點處的集度。拉為正，壓為負。切應力：某一截面上切向分布內力在某一點處的集度。順時針為正。單位：1N/m2=1pa,106N/m2=1Mpaσσσσ+-ττ+ττ-三、應力橫向線仍為直線，做平行移動，縱向線伸長量相同平截面假設：桿件變形后，截面仍保持為平面，與軸線垂直，且做平行移動σ（二）橫截面上的應力危險截面：內力最大的面，截面尺寸最小的面。危險點：應力最大的點。危險截面及最大工作應力：N(x)變截面桿示例：一磚柱，P=50kN，求各段應力。240370PPP-50kN-150kNPN1PPPN2示例：一薄壁圓筒，受均勻內壓p，求環向應力。pDtpNNdθD/2θ（三）斜截面上的應力PpαpητασαξαPP（三）斜截面上的應力14321432PP四、強度計算1、強度條件安全系數的選取材料的變異荷載的變異計算方法的誤差2、強度計算1）強度校核已知結構構件的荷載、構件的材料、構件的截面尺寸，校核強度條件。2）選擇截面已知結構構件的荷載、構件的材料、，根據強度條件選擇截面尺寸。3）確定許可荷載已知構件的材料、截面尺寸，根據強度條件確定許可荷載。先確定許可內力再由平衡關系確定許可荷載示例：鋼筋混凝土組合屋架。q=10kN/m,鋼桿AB[σ]=170MPa，

d=22mm。校核拉桿AB的強度。1、求拉桿受力ABC8.4m9.3m1.4mRARBRANAB以AC為研究對象2、強度校核示例：方桿AB的[σ]=3Mpa，P=5kN,求桿AB的截面邊長一、求內力以CBD為研究對象∑mc=0,NAB√2/2×1-P×2=0NAB=2√2P=14.14kN二、求桿AB的截面邊長A=NAB/[σ]=4713mm2a=√A=68.65mmP1m1m1mABCDCBDPNABXCYC示例：三角架。鋼拉桿AB:[σ]1=160MPa，A1=600mm2,l1=2m

木壓桿BC:A2=10000mm2,[σ]2=7MPa。確定許可荷載[F]。1、建立平衡關系ABC①②300FFN1N22、求許可荷載分別由桿①、桿②進入極限狀態，計算許可荷載。示例：各桿材料為鑄鐵，面積均為A,[σc]/[σt]=3,求[P]。一、內力分析節點A:∑X=0,2N1√2/2-P=0P=√2N1節點D：∑X=0,-2N1√2/2-N2=0N2=-√2N1=-P二、求[P][P1]=√2[N1]=√2[σt]A[P2]=[N2]=[σc]A=3[σt]A∴[P]=√2[σt]APPABCDaaAPN1N1xyDN1N1N2xy五、變形計算1、軸向變形ll12、側向變形dd1ν稱為泊松比σyσxσxσy于是，對于雙向應力狀態稱為廣義虎克定律六、變形計算示例：梯形桿。計算變形0.1m0.1m0.1m30kN10kN10kNNCDDABC30kN10kNNAB-+20kN10kNDABC1、內力計算2、變形計算六、變形計算示例：圖示結構。試求A點豎向位移θθlEAEAP1、靜力關系ABCPAN1N2θθθθlABCA’ΔAΔl22、物理關系3、幾何關系12六、變形計算示例：圖示結構。計算D點位移aaaE1A1E2A2DABClP②①1、靜力關系PN2N12、物理關系3、幾何關系ΔDΔl1Δl2示例：三角架。鋼拉桿AB:E=200X109N/m2，l1