第五章--拉伸和压缩教案.ppt

一、拉伸（压缩）时横截面上的应力——正应力 工程上常用应力来衡量构件受力的强弱程度。 应力——构件在外力作用下，单位面积上的内力。 正应力——某个截面上，与该截面垂直的应力。 切应力——与该截面相切的应力。 §5－3 拉伸（压缩）时横截面上的应力与应变 * 正应力的计算 σ——杆件横截面上的正应力，Pa； FN——杆件横截面上的轴力，N； A——杆件横截面面积，m2。 σ的正负规定： 拉伸时的应力为拉应力，用正号“+”表示； 压缩时的应力为压应力，用负号“–”表示。 §5－3 拉伸（压缩）时横截面上的应力与应变 * 应力与压强的区别 应力——单位面积上的内力 压强——单位面积上的外力 P=F/S 单位都是：Pa * 1Pa = 1N/m2 1KPa = 1000Pa 1MPa = 106 Pa = 1N/mm2 1GPa （吉帕） = 109 Pa 应力单位： * 一、工作应力和极限应力 二、许用应力和安全系数 三、强度条件 §5－4 拉伸和压缩的强度条件及其应用 * 一、工作应力和极限应力 工作应力——构件工作时由载荷引起的实际应力。 极限应力——构件失去正常工作能力或发生断裂破坏时的应用，以σ°表示。 §5－4 拉伸和压缩的强度条件及其应用 * 二、许用应力和安全系数 1．许用应力[σ] 把极限应力σ°除以大于1的系数n，作为构件设计时应力的最大允许值，称为材料的许用应力。用[σ]表示，即： [σ] = σ°/n §5－4 拉伸和压缩的强度条件及其应用 安全系数 * 三、强度条件 强度校核 选择截面尺寸 确定许可载荷 拉压强度条件表达式： σ= FN/A ≤ [σ] 利用强度条件可解决工程中三类强度问题： §5－4 拉伸和压缩的强度条件及其应用 * 1．校核强度 校核强度就是在杆件的材料许用应力[σ]、截面面积A以及所受的载荷都己知的条件下，验算杆件的强度是否足够，即用强度条件判断杆件能否安全工作。 §5－4 拉伸和压缩的强度条件及其应用 * 【例5－2】汽车离合器踏板受压力F1=400N，拉杆直径d = 20 mm，杠杆臂长l = 330 mm，h = 56 mm，拉杆材料的许用应力[σ] = 40 MPa，试校核拉杆的强度。 §5－4 拉伸和压缩的强度条件及其应用 * 2．选择截面尺寸 若已知杆件所受载荷和所用材料，根据强度条件，可以确定该杆所需横截面面积，其值为： A ≥ FN/[σ] §5－4 拉伸和压缩的强度条件及其应用 * 3．确定许可载荷 已知杆件尺寸（即横截面面积A）和材料的许用应力[σ]，根据强度条件，可以确定该杆件所能承受的最大轴力，其值为： FN ≤[σ] · A §5－4 拉伸和压缩的强度条件及其应用 * 在载荷、材料、截面尺寸和工作条件这四个因素中，工作应力与哪些因素有关？许用应力[σ]与哪些因素有关？ §5－4 拉伸和压缩的强度条件及其应用 * 第五章 拉伸和压缩 §5－1 拉伸和压缩的力学模型 §5－2 拉伸（压缩）时横截面上的内力——轴力 §5－3 拉伸（压缩）时横截面上的应力与应变 §5－4 拉伸和压缩的强度条件及其应用 *知识拓展 * 了解轴向拉伸和压缩时构件的受力与变形特点。 掌握轴向拉伸和压缩时构件的内力、应力的计算方法。 了解胡克定律及其适用条件。建立变形、应变和抗拉（压）刚度的概念。 了解拉伸和压缩时材料的力学性能，并牢记相关的主要参数。 建立安全系数和许用应力的概念，掌握拉伸和压缩时的强度条件及其应用。 第五章 拉伸和压缩 * §5－1 拉伸和压缩的力学模型 定义 轴向拉伸——在轴向力作用下，杆件产生伸长变形，简称拉伸。 轴向压缩——在轴向力作用下，杆件产生缩短变形，简称压缩。 拉伸 压缩 * 拉伸 压缩 §5－1 拉伸和压缩的力学模型 * 特点 受力特点——作用于杆件两端的外力大小相等，方向相反，作用线与杆件轴线重合。 变形特点——杆件变形是沿轴线方向伸长或缩短。 构件特点——等截面直杆。 §5－1 拉伸和压缩的力学模型 * 一、内力 二、内力的计算——截面法 三、轴力图 §5－2 拉伸（压缩）时横截面上的内力——轴力 * 一、内力 因外力作用而引起构件内部之间的相互作用力，称为附加内力，简