汽车机械基础教学学习情境三汽车构件承载能力分析
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
二、轴向拉伸 与压缩强度分 析
三、剪切和挤 压强度分析
四、轴的扭转 强度分析
单元一
2．泊松比 当应力不超过某一限度时，其横向
线应变与轴向线应变的比值为一常数， 无论受拉或受压，纵向线应变与横向线 应变符号总是相反，它们两者比值的绝 对值称为泊松比
一、承载能力 分析的基本知 识
二、轴向拉伸 与压缩强度分 析
三、剪切和挤 压强度分析
四、轴的扭转 强度分析
单元一
（四）内力、截面法和应力 1．内力
在外力的作用下，会引起物体内 部各质点之间的相对位置以及相互作 用力发生改变，表现出来就是构件发 生了变形。构件内部质点之间相互作 用力(固有内力)的改变量称为附加内 力，简称内力。
一、承载能力 分析的基本知 识
一、承载能力 分析的基本知 识
二、轴向拉伸 与压缩强度分 析
三、剪切和挤 压强度分析
四、轴的扭转 强度分析
单元一
（三）杆件变形的基本形式 杆件受力形式不同，发生的变形
也各异，归纳为以下几类： （1）轴向拉伸和压缩 杆AB受拉，
杆BC受压。
一、承载能力 分析的基本知 识
二、轴向拉伸 与压缩强度分 析
一、承载能力 分析的基本知 识
二、轴向拉伸 与压缩强度分 析
三、剪切和挤 压强度分析
四、轴的扭转 强度分析
单元一
（3）稳定性 构件保持原有平衡状态的能力
（二）变形体及其基本假设 基本假设：
（1）均匀连续假设：认为整个物 体内部充满了物质，没有任何空隙存 在，同时认为物体内任何部分的性质 完全一样。
三、剪切和挤 压强度分析
四、轴的扭转 强度分析
单元一
轴力图的画法如下： 用平行于杆件轴线的坐标表示杆件
截面的位置，用垂直于杆件轴线的另数 值的大小，正轴力画在坐标轴正向，反 之画在负向。
一、承载能力 分析的基本知 识
二、轴向拉伸 与压缩强度分 析
三、剪切和挤 压强度分析
四、轴的扭转 强度分析
单元一
从拉伸试验结果可知，当材料的应 力达到屈服点σs时，材料出现显著的塑 性变形；当应力达到强度极限σb时，会 引起断裂。显然，这两种情况都是不允 许出现的。
一、承载能力 分析的基本知 识
二、轴向拉伸 与压缩强度分 析
三、剪切和挤 压强度分析
四、轴的扭转 强度分析
单元一
也就是说，构件工作时，其工作应 力σ必须小于σs或σb，这两个应力统 称为极限应力，用σ0表示。对于塑性材 料，一般σs＜σb，因此σ0＝σs；而 对于脆性材料,则无σs．因此σ0＝σb。
四、轴的扭转 强度分析
单元一
例如图所示的面截面杆件AC，己知 d1＝20mm，d2＝30mm，F1=20kN，F2＝ 50kN，试画出轴力图并计算AB、BC段杆 件截面上的应力。
一、承载能力 分析的基本知 识
二、轴向拉伸 与压缩强度分 析
三、剪切和挤 压强度分析
四、轴的扭转 强度分析
单元一
（四）拉、压杆的变形 1．变形与应变
三、剪切和挤 压强度分析
四、轴的扭转 强度分析
单元一
一、承载能力 分析的基本知 识
二、轴向拉伸 与压缩强度分 析
三、剪切和挤 压强度分析
四、轴的扭转 强度分析
单元一
（2）剪切和挤压 钢板受力F、F'作用而发生剪切变
形。
一、承载能力 分析的基本知 识
二、轴向拉伸 与压缩强度分 析
三、剪切和挤 压强度分析
杆件受拉或受压的同时将发生横向 和纵向变形。受拉时杆件将沿纵向延伸， 横向尺寸减小；受压时沿纵向缩短，横 向尺寸增加。
一、承载能力 分析的基本知 识
二、轴向拉伸 与压缩强度分 析
三、剪切和挤 压强度分析
四、轴的扭转 强度分析
单元一
一、承载能力 分析的基本知 识
二、轴向拉伸 与压缩强度分 析
三、剪切和挤 压强度分析
例等截面直杆，受轴向力F1=15KN， F2=10KN的作用，求出杆件1-1、2-2截面 的轴力，并画出轴力图。
一、承载能力 分析的基本知 识
二、轴向拉伸 与压缩强度分 析
三、剪切和挤 压强度分析
四、轴的扭转 强度分析
单元一
例汽车上某拉杆经简化后，受力及 其大小分别如图所示，试作此杆轴力图。
一、承载能力 分析的基本知 识
学习情境三 汽车构件承载能力分析
2
3
4
5
PersonalN Summary
6
6
一、承载能力 分析的基本知 识
二、轴向拉伸 与压缩强度分 析
三、剪切和挤 压强度分析
四、轴的扭转 强度分析
单元一
（一）承载能力分析研究的任务 构件承载能力主要包括以下三个
方面： （1）强度 构件抵抗破坏的能力 （2）刚度 构件抵抗变形的能力称为刚度
三、剪切和挤 压强度分析
四、轴的扭转 强度分析
单元一
以上公式称为拉、压杆的强度条件, 式中：FN—杆件危险截面(产生最大工作 应力的截面）上的轴力；A—危险截面面 积
一、承载能力 分析的基本知 识
二、轴向拉伸 与压缩强度分 析
三、剪切和挤 压强度分析
四、轴的扭转 强度分析
单元一
例汽车离台器踏板如图所示。已知 踏板受到压力Fl＝400N。拉杆AB的直径d ＝9mm，杠杆臂长L＝330mm，l＝56mm， 拉杆材料的许用应力[σ]＝50MPa，试校 核拉杆的强度。
二、轴向拉伸 与压缩强度分 析
三、剪切和挤 压强度分析
四、轴的扭转 强度分析
单元一
小提示： 轴力的正负号规定如下：轴力的正
负号由杆件的变形确定，当轴力沿轴线 离开截面，即与横截面外法线方向一致 时为正，这时杆件受拉；反之轴力为负， 杆件受压。一般未知指向的轴力可假设 为正向，由计算结果判断其正负。
一、承载能力 分析的基本知 识
一、承载能力 分析的基本知 识
二、轴向拉伸 与压缩强度分 析
三、剪切和挤 压强度分析
四、轴的扭转 强度分析
单元一
一、承载能力 分析的基本知 识
二、轴向拉伸 与压缩强度分 析
三、剪切和挤 压强度分析
四、轴的扭转 强度分析
单元一
例某铣床工作台进给油缸，缸内工 作油压p＝2MPa，油缸内径D＝75mm，活 塞杆直径d＝18mm，已知活塞杆材料的许 用应力[σ]＝50MPa，试校核活塞杆的强 度。
四、轴的扭转 强度分析
单元一
（3）扭转 传动轴受一对作用面与轴线垂直
的力偶作用后，发生扭转变形。
一、承载能力 分析的基本知 识
二、轴向拉伸 与压缩强度分 析
三、剪切和挤 压强度分析
四、轴的扭转 强度分析
单元一
（4）弯曲 吊车横梁受一对力偶作用后发生
弯曲变形。
一、承载能力 分析的基本知 识
二、轴向拉伸 与压缩强度分 析
二、轴向拉伸 与压缩强度分 析
三、剪切和挤 压强度分析
四、轴的扭转 强度分析
单元一
2．截面法 截面法是分析、计算内力的方法，
是求内力最基本的方法。
一、承载能力 分析的基本知 识
二、轴向拉伸 与压缩强度分 析
三、剪切和挤 压强度分析
四、轴的扭转 强度分析
单元一
3．应力 截面法是分析、计算内力的方法，
二、轴向拉伸 与压缩强度分 析
三、剪切和挤 压强度分析
四、轴的扭转 强度分析
单元一
式中：A——横截面面积； FN——为杆件横截而上的内力；
σ——为横截面上的正应力，正应 力的正负号随轴力的正负号面定，即拉 应力为正，压应力为负。
一、承载能力 分析的基本知 识
二、轴向拉伸 与压缩强度分 析
三、剪切和挤 压强度分析
一、承载能力 分析的基本知 识
二、轴向拉伸 与压缩强度分 析
四、轴ห้องสมุดไป่ตู้扭转 强度分析
单元一
纵向绝对变形——拉(压)杆的纵向 伸长(或缩短)量，用△l表示；拉伸时为 “正”；压缩时为“负”。
横向绝对变形——横向缩短(或伸长) 量，用△b 表示；拉伸时为“负”；压 缩时为“正”。
一、承载能力 分析的基本知 识
二、轴向拉伸 与压缩强度分 析
三、剪切和挤 压强度分析
三、剪切和挤 压强度分析
四、轴的扭转 强度分析
单元一
2．截面法 截面法是分析、计算内力的方法，
是求内力最基本的方法。
一、承载能力 分析的基本知 识
二、轴向拉伸 与压缩强度分 析
三、剪切和挤 压强度分析
四、轴的扭转 强度分析
单元一
2．截面法 截面法是分析、计算内力的方法，
是求内力最基本的方法。
一、承载能力 分析的基本知 识
是求内力最基本的方法。
一、承载能力 分析的基本知 识
二、轴向拉伸 与压缩强度分 析
三、剪切和挤 压强度分析
四、轴的扭转 强度分析
单元一
3．应力 截面法是分析、计算内力的方法，
是求内力最基本的方法。
一、承载能力 分析的基本知 识
二、轴向拉伸 与压缩强度分 析
三、剪切和挤 压强度分析
四、轴的扭转 强度分析
一、承载能力 分析的基本知 识
二、轴向拉伸 与压缩强度分 析
三、剪切和挤 压强度分析
四、轴的扭转 强度分析
单元一
因为在设计构件时，作用在构件上 的载荷难以估计，应力计算不完全准确， 所以，必须使构件国有一定的安全储备， 对材料的极限应力打个折扣，使构件工 作应力的最大允许值等于材料极限应力 的若干分之一，这个允许值称为许用应 力，用符号[σ]表示，即 0
n
一、承载能力 分析的基本知 识
二、轴向拉伸 与压缩强度分 析
三、剪切和挤 压强度分析
四、轴的扭转 强度分析
单元一
2．强度条件及其应用 为了保证拉、压杆能安全工作，必
须使杆件横截面上的工作应力不超过材 料在拉、压时的许用应力，即
FN ≤ [ ]
A
一、承载能力 分析的基本知 识
二、轴向拉伸 与压缩强度分 析
二、轴向拉伸 与压缩强度分 析
三、剪切和挤 压强度分析
四、轴的扭转 强度分析
单元一
内力的特点： （1）完全由外力引起，并随着外
力改变而改变； （2）这个力若超过了材料所能承
受的极限值，杆件就要断裂； （3）内力反映了材料对外力有抗
力，并传递外力。
一、承载能力 分析的基本知 识
二、轴向拉伸 与压缩强度分 析
一、承载能力 分析的基本知 识
二、轴向拉伸 与压缩强度分 析
三、剪切和挤 压强度分析
四、轴的扭转 强度分析
单元一
（2）各向同性假设：认为材料在 各个不同的方向都具有相同的力学性 质。
（3）小变形假设：构件在外力作 用下将产生变形，构件的形状、几何 尺寸和位置将会发生变化，材料力学 研究的问题，限于变形的大小远小于 构件的原始尺寸。
四、轴的扭转 强度分析
单元一
L
L
d
d
一、承载能力 分析的基本知 识
二、轴向拉伸 与压缩强度分 析
三、剪切和挤 压强度分析
四、轴的扭转 强度分析
单元一
—轴向线应变；
, —横向线应变。
线应变表示杆件的相对变形，是一 个无量纲的量, 当杆件受拉时ε为正， 受压时ε为负。
一、承载能力 分析的基本知 识
二、轴向拉伸 与压缩强度分 析
三、剪切和挤 压强度分析
四、轴的扭转 强度分析
单元一
2．轴力图 工程上受拉、压的杆件往往同时受
多个外力作用，称为多力杆。这时，杆 上不同轴段的轴力格不同，为了清楚地 表达轴力随截面位置变化的情况，可以 用轴力图来表示。
一、承载能力 分析的基本知 识
二、轴向拉伸 与压缩强度分 析
l FNl EA
一、承载能力 分析的基本知 识
二、轴向拉伸 与压缩强度分 析
三、剪切和挤 压强度分析
四、轴的扭转 强度分析
单元一
E为引入的比例常数，称为材料的拉 (压)弹性模量。
一、承载能力 分析的基本知 识
二、轴向拉伸 与压缩强度分 析
三、剪切和挤 压强度分析
四、轴的扭转 强度分析
单元一
（五）轴向拉伸和压缩时的强度计算 1.许用应力
单元一
（一）轴向拉伸与压缩的概念 当杆件所受外力的作用线与杆件轴
线重合时，杆件将沿轴线伸长或缩短， 称为轴向拉伸和压缩。
一、承载能力 分析的基本知 识
二、轴向拉伸 与压缩强度分 析
三、剪切和挤 压强度分析
四、轴的扭转 强度分析
单元一
（二）拉压杆的内力计算、轴力图 1．内力的计算
一、承载能力 分析的基本知 识
三、剪切和挤 压强度分析
四、轴的扭转 强度分析
单元一
记作，称为横向变形系数或泊松比 。
一、承载能力 分析的基本知 识
二、轴向拉伸 与压缩强度分 析
三、剪切和挤 压强度分析
四、轴的扭转 强度分析
单元一
3．胡克定律(反映了力与变形之间的物 理关系)
胡克定律：对拉(压)杆，当应力不 超过某一限度（在弹性范围内）时，杆 的轴向变形△l与轴力FN成正比，与杆长 l成正比，与横截面面积A成反比。
二、轴向拉伸 与压缩强度分 析
三、剪切和挤 压强度分析
四、轴的扭转 强度分析
单元一
（三）拉、压杆横截面上的应力 相同大小的内力作用于相同材料不
同面积的截面上，效果是不一样的，杆 件越细，即截面面积越小，内力分布集 度越大，越易拉断。因此，衡量杆件拉、 压强度的，不是内力大小，而是应力大 小。
一、承载能力 分析的基本知 识
三、剪切和挤 压强度分析
四、轴的扭转 强度分析
单元一
2．泊松比 当应力不超过某一限度时，其横向
线应变与轴向线应变的比值为一常数， 无论受拉或受压，纵向线应变与横向线 应变符号总是相反，它们两者比值的绝 对值称为泊松比
一、承载能力 分析的基本知 识
二、轴向拉伸 与压缩强度分 析
三、剪切和挤 压强度分析
四、轴的扭转 强度分析
单元一
（四）内力、截面法和应力 1．内力
在外力的作用下，会引起物体内 部各质点之间的相对位置以及相互作 用力发生改变，表现出来就是构件发 生了变形。构件内部质点之间相互作 用力(固有内力)的改变量称为附加内 力，简称内力。
一、承载能力 分析的基本知 识
一、承载能力 分析的基本知 识
二、轴向拉伸 与压缩强度分 析
三、剪切和挤 压强度分析
四、轴的扭转 强度分析
单元一
（三）杆件变形的基本形式 杆件受力形式不同，发生的变形
也各异，归纳为以下几类： （1）轴向拉伸和压缩 杆AB受拉，
杆BC受压。
一、承载能力 分析的基本知 识
二、轴向拉伸 与压缩强度分 析
一、承载能力 分析的基本知 识
二、轴向拉伸 与压缩强度分 析
三、剪切和挤 压强度分析
四、轴的扭转 强度分析
单元一
（3）稳定性 构件保持原有平衡状态的能力
（二）变形体及其基本假设 基本假设：
（1）均匀连续假设：认为整个物 体内部充满了物质，没有任何空隙存 在，同时认为物体内任何部分的性质 完全一样。
三、剪切和挤 压强度分析
四、轴的扭转 强度分析
单元一
轴力图的画法如下： 用平行于杆件轴线的坐标表示杆件
截面的位置，用垂直于杆件轴线的另数 值的大小，正轴力画在坐标轴正向，反 之画在负向。
一、承载能力 分析的基本知 识
二、轴向拉伸 与压缩强度分 析
三、剪切和挤 压强度分析
四、轴的扭转 强度分析
单元一
从拉伸试验结果可知，当材料的应 力达到屈服点σs时，材料出现显著的塑 性变形；当应力达到强度极限σb时，会 引起断裂。显然，这两种情况都是不允 许出现的。
一、承载能力 分析的基本知 识
二、轴向拉伸 与压缩强度分 析
三、剪切和挤 压强度分析
四、轴的扭转 强度分析
单元一
也就是说，构件工作时，其工作应 力σ必须小于σs或σb，这两个应力统 称为极限应力，用σ0表示。对于塑性材 料，一般σs＜σb，因此σ0＝σs；而 对于脆性材料,则无σs．因此σ0＝σb。
四、轴的扭转 强度分析
单元一
例如图所示的面截面杆件AC，己知 d1＝20mm，d2＝30mm，F1=20kN，F2＝ 50kN，试画出轴力图并计算AB、BC段杆 件截面上的应力。
一、承载能力 分析的基本知 识
二、轴向拉伸 与压缩强度分 析
三、剪切和挤 压强度分析
四、轴的扭转 强度分析
单元一
（四）拉、压杆的变形 1．变形与应变
三、剪切和挤 压强度分析
四、轴的扭转 强度分析
单元一
一、承载能力 分析的基本知 识
二、轴向拉伸 与压缩强度分 析
三、剪切和挤 压强度分析
四、轴的扭转 强度分析
单元一
（2）剪切和挤压 钢板受力F、F'作用而发生剪切变
形。
一、承载能力 分析的基本知 识
二、轴向拉伸 与压缩强度分 析
三、剪切和挤 压强度分析
杆件受拉或受压的同时将发生横向 和纵向变形。受拉时杆件将沿纵向延伸， 横向尺寸减小；受压时沿纵向缩短，横 向尺寸增加。
一、承载能力 分析的基本知 识
二、轴向拉伸 与压缩强度分 析
三、剪切和挤 压强度分析
四、轴的扭转 强度分析
单元一
一、承载能力 分析的基本知 识
二、轴向拉伸 与压缩强度分 析
三、剪切和挤 压强度分析
例等截面直杆，受轴向力F1=15KN， F2=10KN的作用，求出杆件1-1、2-2截面 的轴力，并画出轴力图。
一、承载能力 分析的基本知 识
二、轴向拉伸 与压缩强度分 析
三、剪切和挤 压强度分析
四、轴的扭转 强度分析
单元一
例汽车上某拉杆经简化后，受力及 其大小分别如图所示，试作此杆轴力图。
一、承载能力 分析的基本知 识
学习情境三 汽车构件承载能力分析
2
3
4
5
PersonalN Summary
6
6
一、承载能力 分析的基本知 识
二、轴向拉伸 与压缩强度分 析
三、剪切和挤 压强度分析
四、轴的扭转 强度分析
单元一
（一）承载能力分析研究的任务 构件承载能力主要包括以下三个
方面： （1）强度 构件抵抗破坏的能力 （2）刚度 构件抵抗变形的能力称为刚度
三、剪切和挤 压强度分析
四、轴的扭转 强度分析
单元一
以上公式称为拉、压杆的强度条件, 式中：FN—杆件危险截面(产生最大工作 应力的截面）上的轴力；A—危险截面面 积
一、承载能力 分析的基本知 识
二、轴向拉伸 与压缩强度分 析
三、剪切和挤 压强度分析
四、轴的扭转 强度分析
单元一
例汽车离台器踏板如图所示。已知 踏板受到压力Fl＝400N。拉杆AB的直径d ＝9mm，杠杆臂长L＝330mm，l＝56mm， 拉杆材料的许用应力[σ]＝50MPa，试校 核拉杆的强度。
二、轴向拉伸 与压缩强度分 析
三、剪切和挤 压强度分析
四、轴的扭转 强度分析
单元一
小提示： 轴力的正负号规定如下：轴力的正
负号由杆件的变形确定，当轴力沿轴线 离开截面，即与横截面外法线方向一致 时为正，这时杆件受拉；反之轴力为负， 杆件受压。一般未知指向的轴力可假设 为正向，由计算结果判断其正负。
一、承载能力 分析的基本知 识
一、承载能力 分析的基本知 识
二、轴向拉伸 与压缩强度分 析
三、剪切和挤 压强度分析
四、轴的扭转 强度分析
单元一
一、承载能力 分析的基本知 识
二、轴向拉伸 与压缩强度分 析
三、剪切和挤 压强度分析
四、轴的扭转 强度分析
单元一
例某铣床工作台进给油缸，缸内工 作油压p＝2MPa，油缸内径D＝75mm，活 塞杆直径d＝18mm，已知活塞杆材料的许 用应力[σ]＝50MPa，试校核活塞杆的强 度。
四、轴的扭转 强度分析
单元一
（3）扭转 传动轴受一对作用面与轴线垂直
的力偶作用后，发生扭转变形。
一、承载能力 分析的基本知 识
二、轴向拉伸 与压缩强度分 析
三、剪切和挤 压强度分析
四、轴的扭转 强度分析
单元一
（4）弯曲 吊车横梁受一对力偶作用后发生
弯曲变形。
一、承载能力 分析的基本知 识
二、轴向拉伸 与压缩强度分 析
二、轴向拉伸 与压缩强度分 析
三、剪切和挤 压强度分析
四、轴的扭转 强度分析
单元一
2．截面法 截面法是分析、计算内力的方法，
是求内力最基本的方法。
一、承载能力 分析的基本知 识
二、轴向拉伸 与压缩强度分 析
三、剪切和挤 压强度分析
四、轴的扭转 强度分析
单元一
3．应力 截面法是分析、计算内力的方法，
二、轴向拉伸 与压缩强度分 析
三、剪切和挤 压强度分析
四、轴的扭转 强度分析
单元一
式中：A——横截面面积； FN——为杆件横截而上的内力；
σ——为横截面上的正应力，正应 力的正负号随轴力的正负号面定，即拉 应力为正，压应力为负。
一、承载能力 分析的基本知 识
二、轴向拉伸 与压缩强度分 析
三、剪切和挤 压强度分析
一、承载能力 分析的基本知 识
二、轴向拉伸 与压缩强度分 析
四、轴ห้องสมุดไป่ตู้扭转 强度分析
单元一
纵向绝对变形——拉(压)杆的纵向 伸长(或缩短)量，用△l表示；拉伸时为 “正”；压缩时为“负”。
横向绝对变形——横向缩短(或伸长) 量，用△b 表示；拉伸时为“负”；压 缩时为“正”。
一、承载能力 分析的基本知 识
二、轴向拉伸 与压缩强度分 析
三、剪切和挤 压强度分析
三、剪切和挤 压强度分析
四、轴的扭转 强度分析
单元一
2．截面法 截面法是分析、计算内力的方法，
是求内力最基本的方法。
一、承载能力 分析的基本知 识
二、轴向拉伸 与压缩强度分 析
三、剪切和挤 压强度分析
四、轴的扭转 强度分析
单元一
2．截面法 截面法是分析、计算内力的方法，
是求内力最基本的方法。
一、承载能力 分析的基本知 识
是求内力最基本的方法。
一、承载能力 分析的基本知 识
二、轴向拉伸 与压缩强度分 析
三、剪切和挤 压强度分析
四、轴的扭转 强度分析
单元一
3．应力 截面法是分析、计算内力的方法，
是求内力最基本的方法。
一、承载能力 分析的基本知 识
二、轴向拉伸 与压缩强度分 析
三、剪切和挤 压强度分析
四、轴的扭转 强度分析
一、承载能力 分析的基本知 识
二、轴向拉伸 与压缩强度分 析
三、剪切和挤 压强度分析
四、轴的扭转 强度分析
单元一
因为在设计构件时，作用在构件上 的载荷难以估计，应力计算不完全准确， 所以，必须使构件国有一定的安全储备， 对材料的极限应力打个折扣，使构件工 作应力的最大允许值等于材料极限应力 的若干分之一，这个允许值称为许用应 力，用符号[σ]表示，即 0
n
一、承载能力 分析的基本知 识
二、轴向拉伸 与压缩强度分 析
三、剪切和挤 压强度分析
四、轴的扭转 强度分析
单元一
2．强度条件及其应用 为了保证拉、压杆能安全工作，必
须使杆件横截面上的工作应力不超过材 料在拉、压时的许用应力，即
FN ≤ [ ]
A
一、承载能力 分析的基本知 识
二、轴向拉伸 与压缩强度分 析
二、轴向拉伸 与压缩强度分 析
三、剪切和挤 压强度分析
四、轴的扭转 强度分析
单元一
内力的特点： （1）完全由外力引起，并随着外
力改变而改变； （2）这个力若超过了材料所能承
受的极限值，杆件就要断裂； （3）内力反映了材料对外力有抗
力，并传递外力。
一、承载能力 分析的基本知 识
二、轴向拉伸 与压缩强度分 析
一、承载能力 分析的基本知 识
二、轴向拉伸 与压缩强度分 析
三、剪切和挤 压强度分析
四、轴的扭转 强度分析
单元一
（2）各向同性假设：认为材料在 各个不同的方向都具有相同的力学性 质。
（3）小变形假设：构件在外力作 用下将产生变形，构件的形状、几何 尺寸和位置将会发生变化，材料力学 研究的问题，限于变形的大小远小于 构件的原始尺寸。
四、轴的扭转 强度分析
单元一
L
L
d
d
一、承载能力 分析的基本知 识
二、轴向拉伸 与压缩强度分 析
三、剪切和挤 压强度分析
四、轴的扭转 强度分析
单元一
—轴向线应变；
, —横向线应变。
线应变表示杆件的相对变形，是一 个无量纲的量, 当杆件受拉时ε为正， 受压时ε为负。
一、承载能力 分析的基本知 识
二、轴向拉伸 与压缩强度分 析
三、剪切和挤 压强度分析
四、轴的扭转 强度分析
单元一
2．轴力图 工程上受拉、压的杆件往往同时受
多个外力作用，称为多力杆。这时，杆 上不同轴段的轴力格不同，为了清楚地 表达轴力随截面位置变化的情况，可以 用轴力图来表示。
一、承载能力 分析的基本知 识
二、轴向拉伸 与压缩强度分 析
l FNl EA
一、承载能力 分析的基本知 识
二、轴向拉伸 与压缩强度分 析
三、剪切和挤 压强度分析
四、轴的扭转 强度分析
单元一
E为引入的比例常数，称为材料的拉 (压)弹性模量。
一、承载能力 分析的基本知 识
二、轴向拉伸 与压缩强度分 析
三、剪切和挤 压强度分析
四、轴的扭转 强度分析
单元一
（五）轴向拉伸和压缩时的强度计算 1.许用应力
单元一
（一）轴向拉伸与压缩的概念 当杆件所受外力的作用线与杆件轴
线重合时，杆件将沿轴线伸长或缩短， 称为轴向拉伸和压缩。
一、承载能力 分析的基本知 识
二、轴向拉伸 与压缩强度分 析
三、剪切和挤 压强度分析
四、轴的扭转 强度分析
单元一
（二）拉压杆的内力计算、轴力图 1．内力的计算
一、承载能力 分析的基本知 识
三、剪切和挤 压强度分析
四、轴的扭转 强度分析
单元一
记作，称为横向变形系数或泊松比 。
一、承载能力 分析的基本知 识
二、轴向拉伸 与压缩强度分 析
三、剪切和挤 压强度分析
四、轴的扭转 强度分析
单元一
3．胡克定律(反映了力与变形之间的物 理关系)
胡克定律：对拉(压)杆，当应力不 超过某一限度（在弹性范围内）时，杆 的轴向变形△l与轴力FN成正比，与杆长 l成正比，与横截面面积A成反比。
二、轴向拉伸 与压缩强度分 析
三、剪切和挤 压强度分析
四、轴的扭转 强度分析
单元一
（三）拉、压杆横截面上的应力 相同大小的内力作用于相同材料不
同面积的截面上，效果是不一样的，杆 件越细，即截面面积越小，内力分布集 度越大，越易拉断。因此，衡量杆件拉、 压强度的，不是内力大小，而是应力大 小。
一、承载能力 分析的基本知 识