[工學]材料力學第二講(編輯修改稿)
2025-04-18 02:32 本頁面
【文章內容簡介】 主 南京航空航天大學 P P 剪切 (Shear) 兩個常義力錯開微小距離，使桿件產生切斷傾向，稱 剪切變形 。 受剪桿件通常短而粗，材料力學理論不能很好處理此類問題。 由于工程需要，材料力學提供了一套經驗計算方法。 南京航空航天大學 基本變形之二 —— 剪切 (Shear) ? 定義當兩個常義力錯開微小距離，使桿件產生切斷傾向，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 扭轉 (Torsion) 桿件變形的基本形式 南京航空航天大學 基本變形之三 —— 扭轉 (Torsion) ? 當作用在桿件上的外力偶矩按右手螺旋法則取矢量時，矢量方向沿軸線方向時，桿件產生的變形稱為 扭轉變形 。 ? 受扭的桿件稱為 軸 (shaft)。 ? 抵抗扭轉變形所產生的內力稱為 扭矩 (Torque)。常用 T表示。 ? 扭轉變形的結果產生橫截面的相對旋轉。 南京航空航天大學 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生力，而且產生力偶。 ?橫截面上的力，作用方向垂直于軸線，這是什么內力？ ?橫截面上的力偶，作用方向在桿件軸線平面內，矢量方向如何？ 南京航空航天大學 基本變形之四 —— 彎曲 (Bend) x 南京航空航天大學 基本變形之四 —— 彎曲 (Bend) x 當桿件上作用的載荷垂直于桿件軸線時，桿件橫截面將產生垂直于軸線的 剪力 (Shear Force)以平衡外載荷。 同時橫截面上還將產生力偶矩，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 基本變形之四 —— 彎曲 (Bend) 當桿件上作用的載荷垂直于桿件軸線時，桿件產生的變形稱為 彎曲變形 。 受彎桿件的內力既有 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 承受拉壓彎剪的組合結構 南京航空航天大學 第二章 拉伸、壓縮與剪切 直桿 拉壓桿 內力 —— 軸力 南京航空航天大學 167。 軸向拉伸與壓縮的概念和實例 ?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 ，但有時也把拉壓桿統稱為柱。 ?僅受兩端兩個作用力的平衡桿件稱二力桿。二力桿等于拉壓桿？ ?當二力桿為直桿，且力的作用線在軸線上時，二力桿等于拉壓桿。二力桿是常見的拉壓桿之一。 ?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，還會產生 失穩(wěn) 問題，將在后面專門討論。 南京航空航天大學 ?桿件 拉伸 時，沿軸線方向 伸長 ，垂直于軸線方向 變細 。 ?桿件 壓縮 時，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 P P P P 南京航空航天大學 桁架結構－塔吊 南京航空航天大學 桁架結構－高壓線塔 南京航空航天大學 167。 軸向拉伸或壓縮時橫截面上的內力和應力 橫截面上的內力 —— 軸力： 基本步驟 截開 代替 平衡求解 內力求解方法 —— 截面法： —— —— 用一橫截面在指定截面截開桿件 留下桿件的一半討論 用橫截面上的內力代替丟棄部分 對留下部分的作用力 —— 對留下部分的所有作用力 用平衡方程進行求解 南京航空航天大學 軸力的正負號規(guī)定 軸力以拉為正，以壓為負 FN1 FN1 FN2 FN2 解題時，均應 假設正的內力 ! 南京航空航天大學 FN1=P1 截面法分析內力 P1 P2 P3 A B C P3P1P2=0 P
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