[工學(xué)]材料力學(xué)第二講(編輯修改稿)
2025-04-18 02:32 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 主 南京航空航天大學(xué) P P 剪切 (Shear) 兩個(gè)常義力錯(cuò)開(kāi)微小距離，使桿件產(chǎn)生切斷傾向，稱 剪切變形 。 受剪桿件通常短而粗，材料力學(xué)理論不能很好處理此類問(wèn)題。 由于工程需要，材料力學(xué)提供了一套經(jīng)驗(yàn)計(jì)算方法。 南京航空航天大學(xué) 基本變形之二 —— 剪切 (Shear) ? 定義當(dāng)兩個(gè)常義力錯(cuò)開(kāi)微小距離，使桿件產(chǎn)生切斷傾向，引起的變形稱 剪切變形 。 ? 抵抗剪切變形而引起的桿件內(nèi)力稱為 剪力 (Shear Force) 。常用 FS表示剪力。剪力的方向垂直于桿件軸線。 ? 其它形式的基本變形也能引起剪切變形。是什么變形？ ? 工程中銷釘、鉚釘、鍵等連接件主要承受剪切變形。 南京航空航天大學(xué) 扭轉(zhuǎn) (Torsion) 桿件變形的基本形式 南京航空航天大學(xué) 基本變形之三 —— 扭轉(zhuǎn) (Torsion) ? 當(dāng)作用在桿件上的外力偶矩按右手螺旋法則取矢量時(shí)，矢量方向沿軸線方向時(shí)，桿件產(chǎn)生的變形稱為 扭轉(zhuǎn)變形 。 ? 受扭的桿件稱為 軸 (shaft)。 ? 抵抗扭轉(zhuǎn)變形所產(chǎn)生的內(nèi)力稱為 扭矩 (Torque)。常用 T表示。 ? 扭轉(zhuǎn)變形的結(jié)果產(chǎn)生橫截面的相對(duì)旋轉(zhuǎn)。 南京航空航天大學(xué) 桿件變形的基本形式 —— 彎曲 (Bend) F1 F2 ?載荷作用方向垂直于軸線。 ?為平衡外載何，桿件橫截面上不僅產(chǎn)生力，而且產(chǎn)生力偶。 ?橫截面上的力，作用方向垂直于軸線，這是什么內(nèi)力？ ?橫截面上的力偶，作用方向在桿件軸線平面內(nèi)，矢量方向如何？ 南京航空航天大學(xué) 基本變形之四 —— 彎曲 (Bend) x 南京航空航天大學(xué) 基本變形之四 —— 彎曲 (Bend) x 當(dāng)桿件上作用的載荷垂直于桿件軸線時(shí)，桿件橫截面將產(chǎn)生垂直于軸線的 剪力 (Shear Force)以平衡外載荷。 同時(shí)橫截面上還將產(chǎn)生力偶矩，稱為 彎矩(Bending Moment)，以平衡作用于桿件上的合力偶矩。 南京航空航天大學(xué) 基本變形之四 —— 彎曲 (Bend) 當(dāng)桿件上作用的載荷垂直于桿件軸線時(shí)，桿件產(chǎn)生的變形稱為 彎曲變形 。 受彎桿件的內(nèi)力既有 剪力 ，又有 彎矩 ，以平衡作用于桿件上的外力或 /及外力偶矩。 承受彎曲變形的桿件統(tǒng)稱為 梁 (Beam)。 剪力用 FS表示，彎矩用 M表示。 FS的方向垂直于桿件軸線； M的矢量方向也垂直于桿件軸線。 南京航空航天大學(xué) 承受拉壓彎剪的組合結(jié)構(gòu) 南京航空航天大學(xué) 第二章 拉伸、壓縮與剪切 直桿 拉壓桿 內(nèi)力 —— 軸力 南京航空航天大學(xué) 167。 軸向拉伸與壓縮的概念和實(shí)例 ?僅受沿軸線方向的作用力的直桿稱為 拉壓桿 ，壓桿常稱為 柱 ，但有時(shí)也把拉壓桿統(tǒng)稱為柱。 ?僅受兩端兩個(gè)作用力的平衡桿件稱二力桿。二力桿等于拉壓桿？ ?當(dāng)二力桿為直桿，且力的作用線在軸線上時(shí)，二力桿等于拉壓桿。二力桿是常見(jiàn)的拉壓桿之一。 ?索、繩、鏈等僅能受拉力作用，也可看作拉桿。 ?壓桿除軸向變形外，還會(huì)產(chǎn)生 失穩(wěn) 問(wèn)題，將在后面專門討論。 南京航空航天大學(xué) ?桿件 拉伸 時(shí)，沿軸線方向 伸長(zhǎng) ，垂直于軸線方向 變細(xì) 。 ?桿件 壓縮 時(shí)，沿軸線方向 縮短 ，垂直于軸線方向 變粗 。 直桿軸向 拉伸與壓縮的變形特點(diǎn) P P P P 南京航空航天大學(xué) 桁架結(jié)構(gòu)－塔吊 南京航空航天大學(xué) 桁架結(jié)構(gòu)－高壓線塔 南京航空航天大學(xué) 167。 軸向拉伸或壓縮時(shí)橫截面上的內(nèi)力和應(yīng)力 橫截面上的內(nèi)力 —— 軸力： 基本步驟 截開(kāi) 代替 平衡求解 內(nèi)力求解方法 —— 截面法： —— —— 用一橫截面在指定截面截開(kāi)桿件 留下桿件的一半討論 用橫截面上的內(nèi)力代替丟棄部分 對(duì)留下部分的作用力 —— 對(duì)留下部分的所有作用力 用平衡方程進(jìn)行求解 南京航空航天大學(xué) 軸力的正負(fù)號(hào)規(guī)定 軸力以拉為正，以壓為負(fù) FN1 FN1 FN2 FN2 解題時(shí)，均應(yīng) 假設(shè)正的內(nèi)力 ! 南京航空航天大學(xué) FN1=P1 截面法分析內(nèi)力 P1 P2 P3 A B C P3P1P2=0 P
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