内容正文:
2.2 轴向拉伸和压缩
2.2.1 轴向拉伸和压缩时的内力
1.内力
杆件在外力作用下产生变形,其内部的一部分对另一部分的作用称为内力。
拉压杆上的内力又称为轴力。
这种内力将随外力增大而增大,当外力增大到一定限度时,杆件就会发生破坏。
2.截面法
将受外力作用的杆件假想地切开来用以显示内力,并以平衡条件来确定其合力的方法,称为截面法。
图2.2 受拉杆件受力分析
综上所述,求杆件内力的方法—截面法可概述如下。
(1)截开沿欲求内力的截面,假想把杆件分成两部分。
(2)代替 取其中一部分为研究对象,画出其受力图。在截面上用内力代替移去部分对留下部分的作用。
(3)平衡 列出平衡方程,确定未知的内力。
注意
轴力符号的规定为拉伸时N为正(N的指向背离截面);压缩时N为负(N的指向朝向截面)。
2.2.2 拉伸和压缩时横截面上的应力
1.应力
有两根杆件材料相同,一根较细,一根较粗。
在相同外力作用下,较细那根构件容易破坏。
因此,需综合内力和横截面面积两个因素才能正确反映杆件的强度。
工程上常用应力来衡量构件受力的强弱程度。
应力是指构件在外力作用下,单位面积上的内力。
2.正应力
垂直于横截面上的应力,称为正应力,用 表示,即
=N/A
式中 —横截面上的正应力,单位为MPa;
N—横截面上的内力(轴力),单位为N;
A—横截面的面积,单位为mm2。
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