1、工程力学工程力学Engineering Mechanics 中南大学土木建筑学院力学系 Department of Mechanics of School of Civil Engineering and Architecture of Central South University 第八章 轴向拉伸与压缩 8-1 引言 轴向拉伸或压缩受力特点: 轴向拉伸或压缩变形特点:杆件受到的外力或其合力的作用线沿杆件轴线。杆件沿轴线方向发生伸长或缩短。 8-2 轴力与轴力图 一、轴力 拉力为正(方向背离杆件截面);压力为负(方向指向杆件截面)。 轴力正负规定 二、轴力图 表示轴力沿轴线方向变化情况的图
2、形,横坐标表示横截面的位置,纵坐标表示轴力的大小和方向。 例:一等直杆受力情况如图所示。试作杆的轴力图。 解: 求约束力 解得: 截面法计算各段轴力 AB 段: BC 段: 解得: 解得: CD 段: DE 段: 解得: 解得: 绘制轴力图 8-3 拉压杆的应力与圣维南原理 一、拉压杆横截面上的应力 纵向线伸长相等,横向线保持与纵线垂直。平面假设:变形前原为平面的横截面,变形后仍保持为平面且仍垂直于轴线。两横截面间所有纵向纤维变形相同,则受力相同,说明内力均布,且横截面上 各点只有相同的正应力 而无切应力。 材料的均匀连续性假设,可知所有纵向纤维的力学性能相同。 轴向拉压时,横截面上只有正应力,且均匀分布 横截面上有正应力无切应力。二、拉压杆斜截面上的应力 斜截面上总应力 斜截面正应力 斜截面切应力 斜截面正应力 斜截面切应力 0 :横截面上的正应力; :横截面外法线转到斜截面外法线所转的角度,逆时针转为正,反之为负。 正应力以拉应力为正,压应力为负;切应力以对研究对象内任意点产生顺转者为正,逆转者为负。