2.2轴力和轴力图

由于直杆整体是平衡的，左部分也是平衡的，对这部分 建立平衡方程： ∑Fx=0，F-FN=0 FN=F 若取右部分为研究对象，则可得到： ∑Fx=0，F-FN'=0 FN'=F FN与FN'是一对作用力与反作用力，其数值必然相等。
轴力FN的正负号规定如下： 拉伸时的轴力为正，称为拉力，背离截面；压 缩时的轴力为负，称为压力，指向截面。
例：杆件受力如图所示，试画出轴力图
FA
FC=4KN
FB=6KN
FE=3KN
解：从右往左看，FDE=3KN, FBD=3KN-4KN=-1KN, FAB=3KN-4KN+6KN=5KN（注意对齐）
FN
+5KN O +3KN
-1KN
X
+
-
轴力的计算：
杆件上横截面上的轴力，等于该截面一侧所有轴向外力 的代数和，即：
FN=∑F外
源自文库
或
FN=F背离—F指向
外力背离所求截面时取正值，外力指向所求截面时取负
值。轴力的计算结果为正值时为拉力，即轴力指向背离截面。 注意：在计算轴力FN时，F背离、F指向均指外力对截面而言。
二、轴力图
当杆件受到两个以上的轴向外力作用时，在杆的不同 截面上轴力可能不相同。因此必须考虑全轴的轴力情况，以 确定杆的最大轴力，为强度计算找出依据。 为了形象地表示全杆的轴力情况，常采用图形来表示。 轴力图：以杆轴线为x轴，相应坐标x表示杆横截面的 位置，垂直于杆轴x的坐标为FN轴，表示轴力的大小，所 绘出的表示轴力和横截面位置关系的图形。 画图时，习惯上将正值（拉力）画在上侧，负值（压 力）画在下侧。
第二章
静定结构内力分析
第二节 轴力和轴力图
一、轴力
当作用在杆件上的外力F的作用线沿着杆件的轴线时，杆 件将产生轴向的拉伸或压缩变形，这种变形称为轴向拉伸或 压缩。 计算杆件的内力，采用截面法，假设用一个截面m-m将杆 件“切”承左右两部分，取左边部分为研究对象，要保持这 部 分与原来杆件一样处于平衡状态，就必须在被切开处加上杆 的内力FN，这个内力FN就是右部分对左部分的作用力。 在轴向拉压杆中的横截面中的内力称为轴力。 提示：截面法：截开——内力代替——列平衡方程。