[理學(xué)]材力講稿第2章拉壓(已修改)
2025-01-31 14:48 本頁(yè)面
【正文】 第 二 章 軸向拉伸和壓縮 材料力學(xué) AFN??軸向拉伸和壓縮桿件橫截面 正應(yīng)力 計(jì)算公式 軸向拉伸和壓縮桿件的 伸長(zhǎng)量 計(jì)算公式 NΔ FllEA??Δ xxllE?? ??軸向拉伸和壓縮桿件的 正應(yīng)變 計(jì)算公式 軸向應(yīng)變 ?x與橫向應(yīng)變 ?y 關(guān)系： yx? ????彈性常數(shù) 彈性模量 ： E， 泊松比： 181。 胡克定律 第二章 軸向拉伸和壓縮 知識(shí)回顧 2N Pθθc o s c o sxF FAA??? ? ??＝＝? ?Q Pθθs in 1 s in 22 xF FAA??? ? ??＝＝拉伸和壓縮桿件斜截面上的應(yīng)力 第二章 軸向拉伸和壓縮 知識(shí)回顧 材料拉壓時(shí)的力學(xué)性能 第二章 軸向拉伸和壓縮 知識(shí)回顧 返回 返回總目錄 ? 拉、壓桿件的強(qiáng)度設(shè)計(jì) 第二章 軸向拉伸和壓縮 ? 強(qiáng)度設(shè)計(jì) 準(zhǔn)則 、安全因數(shù)與許用應(yīng)力 ? 三類強(qiáng)度計(jì)算問(wèn)題 ? 強(qiáng)度設(shè)計(jì)準(zhǔn)則應(yīng)用舉例 第二章 軸向拉伸和壓縮 ? 拉、壓桿件的強(qiáng)度設(shè)計(jì) ? 強(qiáng)度設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、安全因數(shù) 與許用應(yīng)力 第二章 軸向拉伸和壓縮 ? 拉、壓桿件的強(qiáng)度設(shè)計(jì) 所謂 強(qiáng)度設(shè)計(jì) (strength design)是指將桿件中的最大應(yīng)力限制在允許的范圍內(nèi) ， 以保證桿件正常工作 ， 不僅不發(fā)生強(qiáng)度失效 ， 而且還要具有一定的安全裕度 。 對(duì)于拉伸與壓縮桿件 ， 也就是桿件中的最大正應(yīng)力滿足： m a x []ss163。? ? un?? ＝式中 σ u 為材料的 極限應(yīng)力 或 危險(xiǎn)應(yīng)力 (critical stress)， 由材料的拉伸實(shí)驗(yàn)確定； n 為 安全因數(shù) 或 安全系數(shù) (n 1)， 對(duì)于不同的機(jī)器或結(jié)構(gòu) ， 在相應(yīng)的設(shè)計(jì)規(guī)范中都有不同的規(guī)定 。 這一表達(dá)式稱為拉伸與壓縮桿件的 強(qiáng)度設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 (criterion for strength design)， 又稱為 強(qiáng)度條件 。 其中 稱為 許用應(yīng)力(allowable stress)， 與桿件的材料力學(xué)性能以及工程對(duì)桿件安全裕度的要求有關(guān) ， 由下式確定 ? ??第二章 軸向拉伸和壓縮 ? 拉、壓桿件的強(qiáng)度設(shè)計(jì) 引入安全系數(shù)的原因： 作用在構(gòu)件上的外力常常估計(jì)不準(zhǔn)確； 構(gòu)件的外形及所受外力較復(fù)雜，計(jì)算時(shí)需進(jìn)行簡(jiǎn)化， 因此工作應(yīng)力均有一定程度的近似性； 材料均勻連續(xù)、各向同性假設(shè)與實(shí)際構(gòu)件的出入， 且小試樣還不能真實(shí)地反映所用材料的性質(zhì)等。 第二章 軸向拉伸和壓縮 ? 拉、壓桿件的強(qiáng)度設(shè)計(jì) 強(qiáng)度計(jì)算的依據(jù)是強(qiáng)度設(shè)計(jì)準(zhǔn)則或強(qiáng)度條件 。據(jù)此 ， 可以解決三類強(qiáng)度問(wèn)題 。 [ ]Nm a xm a xFAss=?拉壓桿件強(qiáng)度條件： 等截面拉壓桿件強(qiáng)度條件 ： [ ]N m a xm a x F Ass=?第二章 軸向拉伸和壓縮 ? 拉、壓桿件的強(qiáng)度設(shè)計(jì) ? 三類強(qiáng)度計(jì)算問(wèn)題 第二章 軸向拉伸和壓縮 ? 拉、壓桿件的強(qiáng)度設(shè)計(jì) ? 強(qiáng)度核核 已知桿件的幾何尺寸 、 受力大小以及許用應(yīng)力 ， 校核桿件或結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度是否安全 ， 也就是驗(yàn)證設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是否滿足 。 如果滿足 ， 則桿件或結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度是安全的；否則 ， 是不安全的 。 ? ??? ?m a x ? 第二章 軸向拉伸和壓縮 ? 拉、壓桿件的強(qiáng)度設(shè)計(jì) ? 強(qiáng)度設(shè)計(jì) 已知桿件的受力大小以及許用應(yīng)力 ， 根據(jù)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 ， 計(jì)算所需要的桿件橫截面面積 ， 進(jìn)而設(shè)計(jì)處出合理的橫截面尺寸 。 式中 FN和 A分別為產(chǎn)生最大正應(yīng)力的橫截面上的軸力和面積 。 ? ? ? ? ? ????? NNm a x FAAF ?????第二章 軸向拉伸和壓縮 ? 拉、壓桿件的強(qiáng)度設(shè)計(jì) ? 確定許可載荷 (allowable load) 根據(jù)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 ， 確定桿件或結(jié)構(gòu)所能承受的最大軸力 ， 進(jìn)而求得所能承受的外加載荷 。 ? ? ? ? ? ? ? ?PNNm a x FAFAF ???
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