《工程力学》课程教学课件（PPT讲稿）第二篇 材料力学 第6章 拉伸、压缩与剪切

第6章拉伸、压缩与剪切

拉压$ 6.1轴向拉伸、压缩的概念和内力分析福一、概念轴向拉压的外力特点：外力的合力作用线与杆的轴线重合。轴向拉压的变形特点：杆的变形主要是轴向伸缩，伴随横向缩扩。轴向拉伸：杆的变形是轴向伸长，横向缩短。轴向压缩：杆的变形是轴向缩短，横向变粗

§6.1 轴向拉伸、压缩的概念和内力分析 轴向拉压的外力特点：外力的合力作用线与杆的轴线重合。 一、概念 轴向拉压的变形特点：杆的变形主要是轴向伸缩，伴随横向 缩扩。 轴向拉伸：杆的变形是轴向伸长，横向缩短。 轴向压缩：杆的变形是轴向缩短，横向变粗

拉压力学模型如图P轴向拉伸，对应的力称为拉力。-PP轴向压缩，对应的力称为压力

轴向压缩，对应的力称为压力。 轴向拉伸，对应的力称为拉力。 力学模型如图 P P P P

拉压工程实例

工 程 实 例 二

拉压

拉压E(a)(b)横粱立柱(c)(a)(b)

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拉压-轴力三、横截面上的内力1.轴力：横截面上的内力m2.截面法求轴力F截：假想沿m-m横截面将杆切开取：取出左半段或右半段FN代：将抛掉部分对留下部分ZF-0F-F=0的作用用内力代替FN=F平：对留下部分写平衡方程求出内力即轴力的值

三 、横截面上的内力——轴力 F F 1.轴力：横截面上的内力 2.截面法求轴力 m m F FN 截: 假想沿m-m横截面将杆 切开 取: 取出左半段或右半段 代: 将抛掉部分对留下部分 的作用用内力代替 平: 对留下部分写平衡方程 求出内力即轴力的值 Fx = 0 FN F FN − F = 0 FN = F

拉压由于外力的作用线与杆件的轴线重合，内力的mF作用线也与杆件的轴线重-合。所以称为轴力。MFNF3.轴力符号规定：FN拉为正、压为负EF-0 F-F-04.轴力图：轴力沿杆件轴Fw = F线的变化图线

3.轴力符号规定： 拉为正、压为负 4.轴力图：轴力沿杆件轴 线的变化图线 由于外力的作用线与 杆件的轴线重合，内力的 作用线也与杆件的轴线重 合。所以称为轴力。 F F m m F FN  Fx = 0 FN F FN − F = 0 FN = F

拉压轴力的正负说明：FNFNF>0F与外法线同向.为正轴力(拉力)F与外法线反向.为负轴力(压力)FNFNFN<O轴力图FN（）的图象表示。①反映出轴力与截面位置变化关系，较直观；意义A②确定出最大轴力的数值P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

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。 轴力图——FN (x) 的图象表示。 轴力的正负说明: FN 与外法线同向,为正轴力(拉力) FN与外法线反向,为负轴力(压力) FN >0 FN FN FN <0 FN FN N x P + 意 义

拉压例1已知F=10kN：F=20kN；2ＣD11BASFs=35kN;F=25kN：试画F出图示杆件的轴力图。HF3 1311F22解：1、计算各段的轴力。ZF=0FN1AB段FFvI=F=10kNFN2FBC段ZF=0 FN2+F-F=0F2Fn, = F-F =FN3F410-20=-10kNZF=025CD段F (kN)10FN3 = F = 25kN中2、绘制轴力图。全x10

已知F1=10kN；F2=20kN； F3=35kN；F4=25kN;试画 出图示杆件的轴力图。 1 1 Fx = 0 FN1 = F1 =10kN 例1 解：1、计算各段的轴力。 AB段 10 20 10kN 2 1 2 − = − FN = F − F = BC段 2 2 3 3 FN2 F1 F2  = 0 FN2 + F2 − F1 = 0 Fx Fx = 0 FN3 = F4 = 25kN CD段 2、绘制轴力图。 (kN) FN x 10 25 10 (+) (−) (+) F1 F2 F3 F4 A B C D FN1 F1 FN3 F4