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2.材力-轴向拉压分解.ppt 65页
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?钢板的2--2和3--3面为危险面?剪应力和挤压应力的强度条件综上,接头安全。ttdPPP思考题:图示安全联轴器超载时,安全销即被剪断。已知安全销的平均直径d=5mm,其极限剪应力,试求该联轴器允许传递的最大力偶矩M.解:§5-12剪切和挤压的实用计算小结1.轴力的计算和轴力图的绘制2.典型的塑性材料和脆性材料的主要力学性能及相关指标3.横截面上的应力计算,拉压强度条件及计算4.拉(压)杆的变形计算,桁架节点位移5.拉压超静定的基本概念及超静定问题的求解方法目录6.剪切变形的特点,剪切实用计算,挤压实用计算图示接头,受轴向力F作用。已知F=50kN,b=150mm,δ=10mm,d=17mm,a=80mm,[σ]=160MPa,[τ]=120MPa,[σbs]=320MPa,铆钉和板的材料相同,试校核其强度。2.板的剪切强度解:1.板的拉伸强度课堂练习目录3.铆钉的剪切强度4.板和铆钉的挤压强度结论:强度足够。§5-12剪切和挤压的实用计算目录§5.5材料压缩时的力学性能三脆性材料(铸铁)的压缩脆性材料的抗拉与抗压性质不完全相同压缩时的强度极限远大于拉伸时的强度极限目录目录§5.5材料压缩时的力学性能§5.7失效、安全因数和强度计算一、安全因数和许用应力工作应力极限应力塑性材料脆性材料塑性材料的许用应力脆性材料的许用应力目录n—安全因数—许用应力§5.7失效、安全因数和强度计算二、强度条件根据强度条件,可以解决三类强度计算问题1、强度校核:2、设计截面:3、确定许可载荷:目录§5.7失效、安全因数和强度计算例5.4油缸盖与缸体采用6个螺栓连接。已知油缸内径D=350mm,油压p=1MPa。螺栓许用应力[σ]=40MPa,求螺栓的内径。每个螺栓承受轴力为总压力的1/6解:油缸盖受到的力根据强度条件即螺栓的轴力为得即螺栓的直径为目录§5.7失效、安全因数和强度计算例5.5AC为50×50×5的等边角钢,AB为10号槽钢,〔σ〕=120MPa。确定许可载荷F。解:1、计算轴力(设斜杆为1杆,水平杆为2杆)用截面法取节点A为研究对象2、根据斜杆的强度,求许可载荷AFα查表得斜杆AC的面积为A1=2×4.8cm2目录§5.7失效、安全因数和强度计算3、根据水平杆的强度,求许可载荷AFα查表得水平杆AB的面积为A2=2×12.74cm24、许可载荷目录§5.8轴向拉伸或压缩时的变形一纵向变形二横向变形钢材的E约为200GPa,μ约为0.25—0.33EA为抗拉刚度泊松比横向应变目录{§5.8轴向拉伸或压缩时的变形目录§5.8轴向拉伸或压缩时的变形目录对于变截面杆件(如阶梯杆),或轴力变化。则例5.6AB长2m,面积为200mm2。AC面积为250mm2。E=200GPa。F=10kN。试求节点A的位移。解:1、计算轴力。(设斜杆为1杆,水平杆为2杆)取节点A为研究对象2、根据胡克定律计算杆的变形。AF300§5.8轴向拉伸或压缩时的变形斜杆伸长水平杆缩短目录3、节点A的位移(以切代弧)§5.8轴向拉伸或压缩时的变形AF300目录[例]求图中B点位移。设AB为刚性杆,忽略AB杆横向位移。§5.8轴向拉伸或压缩时的变形目录§5.9拉伸、压缩超静定问题约束力(轴力)可由静力平衡方程求得静定结构:目录§2.10拉伸、压缩超静定问题约束反力不能由平衡方程求得超静定结构:结构的强度和刚度均得到提高超静定度(次)数:约束反力多于独立平衡方程的数独立平衡方程数:平面任意力系:3个平衡方程平面共点力系:2个平衡方程目录§5.9拉伸、压缩超静定问题1、列出独立的平衡方程超静定结构的求解方法:2、变形几何关系3、物理关系4、补充方程5、求解方程组,得例5.7目录图示结构,1、2杆抗拉刚度为E1A1,3杆抗拉刚度为E3A3,在外力F作用下,求三杆轴力?§5.9拉伸、压缩超静定问题例5.8目录在图示结构中,设横梁AB的变形可以省略,1,2两杆的横截面面积相等,材料相同。试求1,2两杆的内力。1、列出独立的平衡方程解:2、变形几何关系3、物理关系4、补充方程5、求解方程组得§5.10温度应力和装配应力一、温度应力已知:材料的线胀系数温度变化(升高)1、杆件的温度变形(伸长)2、杆端作用产生的缩短3、变形条件4、求解未知力即温度应力为目录§5.10温度应力和装配应力二、装配应力已知:加工误差为求:各杆内力。1、列平衡方程2、变形协调条件3、将物理关系代入解得因目录§5.11应力集中的概念常见的油孔、沟槽等均有构件尺寸突变,突变处将产生应力集中现象。即理论应力集中因数1、形状尺寸的影响:2、材料的影响:应力集中对塑性材料的影响不大;应力集中对脆性材料的影响严重,应特别注意。目录尺寸变化越急剧、角越尖、孔越小,应力集中的程度越严重。一.剪切的实用计算§
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