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1、第五章 轴向拉伸和压缩第一节 变形固体及其基本假设 1、变形固体 工程中的构件都是由固体材料制成的,如钢、铸铁 、木材、混凝土等。这些固体材在外力作用下会产 生变形,称为变形固体。当研究物体受力后的变形 与破坏时,不能把它当做刚体看待,而应当按实际 的变形体进行研究。2、变形固体的基本假设 (1)均匀连续假设 假设变形固体在其整个体积内连续不断地充满着物 质,并且在各点处的材料性质完全相同。 (2)各向同性假设 认为材料在各个方向上具有相同的性质。第二节 内力 截面法、应力 1、内力 物体在未受外力时,它的分子间本来就有相互作用 着的力,正是由于存在这些力,物体才保持固定的 形状。当物体在外力
2、作用下,它将发生变形,物体 内部各质点间相互作用的力也发生了改变。这种力 的改变量,就是材料力学所要研究的内力。严格的 讲,它是由外力的作用而引起的附加内力,通常简 称为内力。内力是研究构件的强度、刚度及稳定性问题时 ,首先要计算的力。由于内力存在于构件内部 ,所以只有把它暴露出来才能做进一步的分析 。为了显示内力可以采用截面法。运用截面法求内力,可以归纳为下列 三个步骤: 第一,假想用一横截面将物体截为两部分,研究其 中一部分,弃去另一部分。 第二,用作用于截面上的内力代替弃去部分对研究 部分的作用。 第三,建立研究部分的平衡条件,确定未知的内力 。2、应力第三节 轴向拉伸与压缩的概念 轴向
3、拉伸变形和轴向压缩变形是杆件的基本变形之一,在 工程中经常见到。如图5-3(a)所示三角形托架中的斜杆,在 荷载F 作用下就发生轴向压缩变形;还有桁架中的所有杆 件(如图5-3(b)所示),发生的都是轴向变形(拉伸或压缩); 屋架中的水平拉杆如图5-3(c)AB 线上各杆,发生轴向拉伸 变形;建筑结构中的柱子如图5-3(d)所示发生轴向压缩变形 等。这些杆件受力的共同特点是:作用在杆件上的外力的 作用线与杆轴线重合,杆件的主要变形是轴向伸长或缩短 。这类构件称为拉(压)杆。相应的变形分别称为轴向拉伸变 形和轴向压缩变形,如图5-4 所示。第四节 轴向拉伸或压缩时横截面上的内力及应力 为了求出拉(压)杆横截面上的应力,先要研究拉(压) 杆的内力。对直杆受轴向拉力P的作用,我们应用截面法, 求mm截面的内力,如图5-5所示。第五节 轴向拉(压)杆的变形虎克定律第六节 材料在拉伸和压缩时的力学性质1弹性阶段1弹性阶段弹性阶段 屈服阶段 强化阶段 颈缩阶段第七节 轴向拉(压)杆的强度条件及其应用第八节 应力集中的概念