工程力学课件第一章 绪论和拉压课件.ppt

第一章 绪论及拉压; 在满足强度、刚度、稳定性的要求下，以最经济的代价，为构件确定合理的形状和尺寸，选择适宜的材料，提供必要的理论基础和安全的计算方法。;注:材料强度是材料的固有性质，仅取决于材料本身。;1、连续性 (Continuity)： 物质密实地充满物体所在空间，毫无空隙。;4、小变形假设和原始尺寸原理 ;二、截面法及轴力;①反映出轴力与截面位置变化关系，较直观； ②确定出最大轴力的数值 及其所在横截面的位置， 即确定危险截面位置，为 强度计算提供依据。; 解 （1）采用截面法，分别解出各段内力。;例2 图示杆的A、B、C、D点分别作用着大小为5P、8P、4P、 P 的力，方向如图，试画出杆的轴力图。;同理，求得AB、BC、CD段内力分别为： ; 例3 一悬挂杆件长 l ，横截面面积为 A ，单位体积重量为 。试求杆件在自重作用下内力沿杆轴的变化并绘出轴力图。 ; 解 （1）内力沿杆轴的分布 首先将杆的自重简化成沿杆轴均匀分布的荷载。 ;一、应力的概念;变形前;2. 拉伸应力;三、拉(压)杆斜截面上的应力;P;l;虎克定律：（力与变形的关系）;2. 横向变形、泊松比;Simon Denis Poisson Poisson’s ratio （1829） ;例4 图示一等直钢杆，材料的弹性模量E＝210GPa。试计算：(1) 每段的伸长；(2) 每段的线应变；(3) 全杆总伸长。 ;CD 段的伸长：;§1-5 材料的力学性能;材料的机械性质通过试验测定，通常为常温静载试验。试验方法应按照《金属拉伸试验方法》GB228—2002 执行。;对圆截面试样：;液压式材料试验机 材料的力学性能在材料试验机上进行测试。材料试验机的式样有很多，但大多为机械传动或液压传动。;电子拉力试验机;P;O;P; 按照国家标准规定， 取对应于试件产生0.2%的塑性应变(εp=0.2%)的应力作为屈服点,称为“条件屈服点”,用σ0.2 表示名义屈服应力。;b;韧性指标:;特点： 无屈服过程 无塑性变形 无塑性指标;二、材料在压缩时的力学性能;低碳钢压缩;塑性材料的压缩强度与拉伸强度相当: (σS)t≈ (σS)c;脆性材料的压缩强度远大于拉伸强度: (σb)c (σb)t;力学性能思考题;塑性材料冷作硬化后，材料的力学性能发生了变化。试判断以下结论哪一个是正确的： （A）屈服应力提高，弹性模量降低； （B）屈服应力提高，塑性降低； （C）屈服应力不变，弹性模量不变； （D）屈服应力不变，塑性不变。 正确答案是（ ）;关于 有如下四种论述，请判断哪一个是正确的： （A）弹性应变为0.2%时的应力值； （B）总应变为0.2%时的应力值； （C）塑性应变为0.2%时的应力值； （D）塑性应变为0.2时的应力值。 正确答案是（ ）;低碳钢拉伸试验曲线如图，当加载超过屈服极限至点B，由B点开始将载荷卸为零，则卸载路径为： （A）沿曲线BAO，至O点 ； （B）沿直线BO，至O点 ； （C）沿直线BD，至D点 ； （D）沿直线BC，至C点 ； 正确答案是（ ）;其中：[?]--许用应力(Allowable stress)， ?max--危险点的最大工作应力。;许用应力与安全系数;P;P;例2 已知压缩机汽缸直径D=400mm，气压q=1.2MPa，缸盖用M20螺栓与汽缸联接，d2=18mm，活塞杆许用应力[σ]1=50MPa，螺栓[σ]2=40MPa。求：活塞杆直径d1和螺栓个数 n。;q;1. 拉伸与压缩静不定问题概念;例1 求图示两端固定等直杆的约束反力; 这个例题虽然简单，但是其求解方法具有一般性，由此可归纳出：;例2 木制短柱的四角用四个40?40?4的等边角钢加固，角钢和木材的许用应力分别为[?]1=160M Pa和[?]2=12MPa，弹性模量分别为E1=200GPa 和 E2 =10GPa；求许用载荷P。;? 解平衡方程和补充方程，得:;P;例3： 图示悬吊结构ABC梁刚性，各杆EA相同，求各杆内力;例4. 求图示两端固定等直杆的约束反力;几何方程:;温度应力和装配应力的概念;RA;DLT;例6： 图示悬吊结构AB梁刚性，各杆EA相同，杆3短?;3.物理方程; A．σb； 　 B．σe； C．σp； 　　 D．σs;4、用截面法时必须保留杆件______。;6、各向同性的假设是指材料在各个方向 。