内力截面法及轴力图ppt课件.ppt
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武生院建筑工程学院：材料力学第1页 §§2- -2 内力内力·截面法截面法·及轴力图及轴力图 材料力学中所研究的材料力学中所研究的内力内力————外力作用下构件内外力作用下构件内部各质点之间的相互作用力部各质点之间的相互作用力Ⅰ. Ⅰ. 内力内力 根据可变形固体的连续性假设，内力在物体内连续 根据可变形固体的连续性假设，内力在物体内连续分布 通常把物体内任一截面两侧相邻部分之间分布内力的 通常把物体内任一截面两侧相邻部分之间分布内力的合力和合力偶简称为合力和合力偶简称为该截面上的内力该截面上的内力（实为分布内力系的（实为分布内力系的合成）第二章第二章 轴向拉伸和压缩轴向拉伸和压缩 武生院建筑工程学院：材料力学第2页 Ⅱ. Ⅱ. 截面法截面法··轴力及轴力图轴力及轴力图FN=F第二章第二章 轴向拉伸和压缩轴向拉伸和压缩（（1 1）假想地截开指定截面；）假想地截开指定截面；（（2 2）用内力代替另一部分对所取分离体的作用力；）用内力代替另一部分对所取分离体的作用力；（（3 3）根据分离体的平衡求出内力值根据分离体的平衡求出内力值步骤：步骤： 武生院建筑工程学院：材料力学第3页 横截面横截面m－－m上的内力上的内力FN其作用线与杆的轴线重合其作用线与杆的轴线重合( (垂直垂直于横截面并通过其形心于横截面并通过其形心) )————轴力轴力。
无论取横截面无论取横截面m－－m的左的左边或右边为分离体均可边或右边为分离体均可轴力背离截面FN=+F 轴力的正负按所对应的纵向变形为伸长或缩短规定轴力的正负按所对应的纵向变形为伸长或缩短规定: : 当轴力背离截面产生伸长变形为正，即 当轴力背离截面产生伸长变形为正，即拉力为正拉力为正；反之，；反之，当轴力指向截面产生缩短变形为负，即当轴力指向截面产生缩短变形为负，即压力为负压力为负 武生院建筑工程学院：材料力学第4页 用截面法求内力的过程中，在截取分离体前，作用于 用截面法求内力的过程中，在截取分离体前，作用于物体上的外力物体上的外力( (荷载荷载) )不能任意移动不能任意移动或或用静力等效的相当力用静力等效的相当力系替代系替代轴力指向截面FN=-F第二章第二章 轴向拉伸和压缩轴向拉伸和压缩 武生院建筑工程学院：材料力学第5页 杆受多个轴向外力作用时，在杆的不同截面上的轴力各不相同为表示横截面上的轴力随横截面位置而变化的情况，用平行于杆轴线的坐标表示横截面的位置，垂直于轴线的坐标表示横截面上轴力的数值，从而绘制出轴力与横截面位置关系的图形，称为轴力图 一般来说：正值的轴力画上轴线上方，负值画在轴线下方。
3.3.轴力图轴力图(F(FN N图图) )————显示横截面上轴力与横截面位置的关系 武生院建筑工程学院：材料力学第6页 轴力图(FN图)——显示横截面上轴力与横截面位置的关系第二章第二章 轴向拉伸和压缩轴向拉伸和压缩F(c)F(f) 武生院建筑工程学院：材料力学第7页 例题例题2- -1 试作此杆的轴力图等直杆的受力示意图第二章第二章 轴向拉伸和压缩轴向拉伸和压缩(a) 注意 注意：杆受多个轴向外力作用时，应以外力作用：杆受多个轴向外力作用时，应以外力作用点处点处的横截面作为特征截面，将梁分成若干的横截面作为特征截面，将梁分成若干段来段来求整段梁的轴求整段梁的轴力 武生院建筑工程学院：材料力学第8页 为求轴力方便，先求出约束力 FR=10 kN为方便，取横截面1－1左边为分离体，假设轴力为拉力，得FN1=10 kN(拉力)解：解：第二章第二章 轴向拉伸和压缩轴向拉伸和压缩 武生院建筑工程学院：材料力学第9页 为方便取截面3－3右边为分离体，假设轴力为拉力FN2=50 kN(拉力)FN3=-5 kN （压力），同理，FN4=20 kN (拉力)第二章第二章 轴向拉伸和压缩轴向拉伸和压缩 武生院建筑工程学院：材料力学第10页 轴力图(FN图)显示了各段杆横截面上的轴力。
第二章第二章 轴向拉伸和压缩轴向拉伸和压缩 武生院建筑工程学院：材料力学第11页 思考题思考题 武生院建筑工程学院：材料力学第12页 思考题思考题 武生院建筑工程学院：材料力学第13页 例题2-2：试作此杆的轴力图FFFqFR112233FFFFRF'=q2lFFFl2ll解：第二章第二章 轴向拉伸和压缩轴向拉伸和压缩 武生院建筑工程学院：材料力学第14页 FqFFx1FFx12FFFq11233x第二章第二章 轴向拉伸和压缩轴向拉伸和压缩 武生院建筑工程学院：材料力学第15页 FFq=F/ll2llF第二章第二章 轴向拉伸和压缩轴向拉伸和压缩FN 图FFF+-+ 武生院建筑工程学院：材料力学第16页 课堂练习：试求出下列图形当中1-1、2-2、 3-3截面上的轴力，并画出轴力图 FF211233(1)10KN10KN6KN6KN332211(2) 。
