目錄
一、主要內容
- 軸向拉壓桿件橫截面上的應力求解
- 實測材料受單向應力作用的臨界應力
- 強度計算(應力集中、聖維南原理、斜截面上的應力)
- 軸向拉壓桿件伸長量計算公式
- 剪切和擠壓
二、軸向拉伸壓縮
1、特點
外力的合力作用線沿着杆的軸線方向,杆的變形主要沿着軸線方向,軸向伸長或者縮短,同時橫截面縮小或者擴大。
2、定義
拉力:軸向拉伸對應的力。
壓力:軸向壓縮對應的力。
3、軸力
軸向拉壓時截面上的合內力。
4、軸力圖
軸力隨着截面的變化圖。
示例
5、拉伸平面假設
(1)杆的橫截面在變形前後仍然保持平面,並垂直於杆軸線;
(2)變形前距離相等的橫截面,變形後距離仍然相等;
(3)軸向尺寸伸長的同時橫向尺寸縮短。
6、應變分佈
整個橫截面上的應變等於常數,與座標無關。
7、應力分佈
整個橫截面上應力爲常數,與座標無關
截面應力公式:
強度條件:
破壞應力的確定方法:材料拉伸壓縮實驗。
對於塑性材料,破壞應力=屈服極限
對於脆性材料,破壞應力=強度極限
8、名義屈服極限
有些塑性材料沒有明顯的屈服階段,工程上規定發生0.2%塑性應變時對應的應力值爲屈服應力,稱爲材料的條件屈服極限或者名義屈服極限,用表示。
9、工程彈性模量
對於應力應變的初始階段的非直線,工程中常用兩種模量:切線模量和割線模量
10、各材料性能對比
三、聖維南原理
用靜力等效下的不同力系作用於杆端,只會使杆端附近截面上應力不同,而遠離杆端橫截面上的應力都相同。
四、應力集中
由於構件局部區域的截面尺寸變化引起構件在該區域附近應力增大的現象,叫做應力集中。
杆件拉壓變形計算公式:
實例
內容來源:劉鴻文《材料力學》、孫傳芳《材料力學》以及劉翔老師PPT,其中習題均來源於此。