同济大学：《工程力学》课程教学资源（PPT课件）第5章 轴向拉压 §5-1 轴向拉伸与压缩概念与实例 §5-2 轴向拉压杆横截面的内力、应力及强度条件

第五章轴向拉伸和压缩S5-1轴向拉伸与压缩概念与实例S5-2轴向拉压杆横截面的内力、应力及强度条件05-3应力集中概念s5-4轴向拉压杆的变形节点的位移85-5材料在拉压时的力学性质85-6轴向拉压杆系的超静定问题

1 第五章 轴向拉伸和压缩 §5-1 轴向拉伸与压缩概念与实例 §5-2 轴向拉压杆横截面的内力、应力及强度条件 §5-5 材料在拉压时的力学性质 §5-6 轴向拉压杆系的超静定问题 §5-3 应力集中概念 §5-4 轴向拉压杆的变形 节点的位移

S5-1轴向拉伸与压缩概念与实例一、轴向拉压的工程实例工程桁架樽条桁架

2 §5-1 轴向拉伸与压缩概念与实例 一、轴向拉压的工程实例： 工程桁架

S5-1轴向拉伸与压缩概念与实例一、轴向拉压的工程实例工程桁架

3 §5-1 轴向拉伸与压缩概念与实例 一、轴向拉压的工程实例： 工程桁架

活塞杆厂房的立柱IF活塞杆1 --

4 活塞杆 F F 厂房的立柱

二、轴向拉压的概念：(1)受力特点：外力合力作用线与杆轴线重合。(2)变形特点：杆沿轴线方向伸长或缩短。FN1FNIFN2FN2以轴向拉压为主要变形的杆件，称为拉压杆或轴向承载杆。5

5 二、轴向拉压的概念： （2）变形特点：杆沿轴线方向伸长或缩短。 （1）受力特点： FN1 FN1 FN2 FN2 外力合力作用线与杆轴线重合。 以轴向拉压为主要变形的杆件，称为拉压杆或轴向承载杆

s5-2轴向拉压杆横截面的内力、应力及强度条件一、轴向拉压杆横截面的内力1. 内力 一轴力（用F表示）ZX=0,F-P=0.: F=P6

6 §5-2 轴向拉压杆横截面的内力、应力及强度条件 1.内力  X = 0, FN − P = 0  FN = P 一、轴向拉压杆横截面的内力 —— 轴力（用FN表示）

例：已知外力F，求：1一1截面的内力F。解：（截面法确定）①截开。F②代替，F~代替。③平衡，FZX=0, F-F = 0,FNFn=F。F以1一1截面的右段为研究对象：FN内力F~沿轴线方向，所以称为轴力。7

7 例：已知外力 F，求：1－1截面的内力FN 。 解： F F 1—1 ∑X = 0, FN - F = 0, F FN （截面法确定） ①截开。 ②代替，FN 代替。 ③平衡， FN = F。 FN 以 F 1－1截面的右段为研究对象： 内力 FN 沿轴线方向，所以称为轴力

2、轴力的符号规定拉伸一拉力，其轴力为正值。方向背离所在截面。压缩一压力，其轴力为负值。方向指向所在截面。FFN(+) FNFFFN(-)FNF8

8 2、轴力的符号规定： 压缩—压力，其轴力为负值。方向指向所在截面。 拉伸—拉力，其轴力为正值。方向背离所在截面。 F FN （＋）FN F F FN （－）FN F

轴力沿轴线变化的图形3、轴力图：FFFn=F。HA轴力图的意义4、3x直观反映轴力随截面位置变化的关系1确定出最大轴力的数值及其所在位置，即确定危险截面位置，为强度计算提供依据。9

9 3、轴力图： + FN x ① 直观反映轴力随截面位置变化的关系； ② 确定出最大轴力的数值及其所在位置，即确定危险截面位置， 为强度计算提供依据。 4、轴力图的意义 轴力沿轴线变化的图形 F F FN = F

例 图示杆的A、B、C、D处分别作用着大小为F=5F、FB=8F、Fc=4F、Fp=F的轴向力，方向如图，试求杆内各段的内力并画出杆的轴力图。DcBA0FAFbFcFdDBcAFN1FAFBFcFD解：求OA段内力FNi：设截面如图F +Fc-Fβ +F^-Fn = 0ZX=0.:. Fn1=2FF+4F-8F+5F-F1=010

10 例 图示杆的A、B、C、D处分别作用着大小为FA = 5 F、 FB = 8 F、 FC = 4 F、 FD= F 的轴向力，方向如图，试求杆内 各段的内力并画出杆的轴力图。 FN1 A B C D FA FB FC FD O 解： 求OA段内力FN1：设截面如图  X = 0 FD + FC − FB + FA − FN1 = 0 F + 4F −8F +5F − FN1 = 0  FN1 = 2F A B C D FA FB FC FD