轴向拉压杆的内力图课件

轴向拉压杆的内力图理解内力和内力图的概念掌握轴向拉压杆内力图的画法钢屋架自卸式翻斗车的支撑结构索拉桥

工程中有很多构件，例如屋架中的杆，是等直杆，作用于杆上的外力的合力的作用线与杆的轴线重合。在这种受力情况下，杆的主要变形形式是轴向伸长或缩短。

屋架结构的简化杆件受拉和受压的力学模型

在杆的两端各受一集中力FP作用，两个FP力大小相等，指向相反，且作用线与杆轴线重合FPFP两个FP力背离端截面，使杆发生纵向伸长，称为轴向拉力。FPFP

两个FP力指向端截面，使杆发生纵向收缩，称为轴向压力。一、内力的概念

在外力作用下构件内部各部分之间相互作用力的改变量称为附加内力，即内力。附加内力的特点是：

内力由外力引起，随外力增大而增大，随外力减小而减小，当外力为零时附加内力也为零。

为求杆件某一截面的内力，用一假想平面，将杆件沿欲求内力的截面截成两部分，内力转化为外力。任取一部分为研究对象，用静力平衡条件求内力的大小和方向，称为截面法。截面法的基本步骤截取代平二、截面法截面法求解内力步骤根据研究对象的平衡条件，求出内力的大小和方向。平用内力代替弃去的部分对留下部分的作用，在留下部分的截面上画出内力。代弃去其中的任一段，取另一段为研究对象。取用截面将杆件在需求内力的位置假想地截为两段。截

用截面法求A处的内力。

例1APP截：

APP取：

PAAPP代：

平：

PAN

用截面法求A处的内力。

例1轴向拉（压）杆的内力-轴力

轴向拉（压）杆的内力是一个作用线与杆件轴线重合的力，习惯上把与杆件轴线相重合的内力称为轴力。并用符号FN表示。

轴力的正负规定FN>0FNFNFN与外法线同向,为正轴力(拉力)FN<0FNFNFN与外法线反向,为负轴力(压力)从截面法求轴力可以得出：两外力作用点之间各个截面的轴力相等。结论1杆件任意截面的轴力N，等于截面一侧(左段或右段)杆上所有外力的代数和。轴力图——FN(x)的图象表示

当杆件受到多个沿轴线的外力作用而处于平衡状态时，杆件各横截面上轴力的大小、方向将有差异。为直观地表示各横截面上轴力变化的情况，所画出轴力沿轴线变化的图形称为轴力图。FNx+轴力图的作图步骤02选坐标，列内力方程。根据内力的函数方程作图。0301外力分析，即求出约束反力后由外力确定变形形式。反映出轴力与截面位置变化关系，较直观；意义确定出最大轴力的数值及其所在横截面的位置，即确定危险截面位置，为强度计算提供依据。

实例【例2】一等直杆其受力情况如图所示，作杆的轴力图。CABD600300500400E40kN55kN25kN20kNCABD600300500400E40kN55kN25kN20kNCABDE40kN55kN25kN20kNR解:求支座反力求AB段内的轴力CABDE40kN55kN25kN20kNR1RFN1求AB段内的轴力20kNCABDE40kN55kN25kNR2

R40kNFN2求CD段内的轴力CABDE40kN55kN25kN20kNR3FN320kN25kN求DE

段内的轴力CABDE40kN55kN25kN20kNR420kNFN4CABD600300500400E40kN55kN25kN20kNF5010520++xNFN1=10kN（拉力）FN2=50kN（拉力）FN3=-5kN（压力）FN4=20kN（拉力）发生在BC段内任一横截面上求截面轴力的简便方法：结论轴力图简便画法：杆件任意截面的轴力FN(x)，等于截面一侧(左段或右段)杆上所有外力的代数和。外力作用点处，轴力图有突变，突变幅值等于力的大小，当外力离开端面向上突变，反之向下。无外力作用杆长上，轴力图保持突变后的常量。165432轴力图要求标明内力单位注明特殊截面的内力数值（极值）标明内力的正负号与杆平行对齐画标明内力的性质（FN）正确画出内力沿轴线的变化规律

轴向拉（压）的工程实例与力学模型1

受力与变形特点：杆件纵向伸长（或缩短），横向缩短（或伸长）。外力（或合外力）沿杆件轴线作用；

轴向拉（压）的内力—轴力和轴力图2截面法是求内力的基本方法，截面不能取在外力作用点处。轴力—拉（压）的内力沿杆轴线方向，称为轴力。轴力图—轴力随截面坐标x的关系曲线称为轴力图。

求轴力结论3杆件任意截面的轴力FN(x)，等于截面一侧(左段或右段)杆上所有外力的代数和。两外力作用点之间各个截面的轴力相等。