軸向載荷作用下的問(wèn)題-wenkub
2023-05-21 13:20:55 本頁(yè)面
【正文】 架結(jié)構(gòu)尺寸及受力如圖示 。 二、拉（壓）桿橫截面上的應(yīng)力 均勻材料、均勻變形，內(nèi)力當(dāng)然均勻分布。 a b c d 受載后 FP FP d 180。 FP 1. 定義： 分布內(nèi)力在一點(diǎn)的 集度 。 解： 求 OA段內(nèi)力 FN1： 設(shè)置截面如圖 A B C D FA FB FC FD O A B C D FA FB FC FD FN1 0XF ??1 5 8 4 0NF P P P P? ? ? ? ?1 2NFP?1 0N A B C DF F F F F? ? ? ? ?同理，求得 AB、BC、 CD段內(nèi)力分別為： FN2= –3P FN3= 5P FN4= P 軸力圖如右圖 B C D FB FC FD FN2 C D FC FD FN3 D FD FN4 FN x 2P 3P 5P P + + – 軸力 (圖 )的簡(jiǎn)便求法： 自左向右 : 軸力圖的特點(diǎn)：突變值 = 集中載荷 遇到向左的 F?， 軸力 FN 增量為正； 遇到向右的 F? ， 軸力 FN 增量為負(fù)。 軸力圖 —— F N (x) 的圖象表示 。 內(nèi)力的計(jì)算是分析構(gòu)件強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性等問(wèn)題的基礎(chǔ)。 由汽缸 、 活塞 、 連桿所組成的機(jī)構(gòu)中 ， 不僅連接汽缸缸體和汽缸蓋的螺栓承受軸向拉力 ，帶動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)的連桿由于兩端都是鉸鏈約束 ，因而也是承受軸向載荷的桿件 。 軸向拉伸，對(duì)應(yīng)的力稱(chēng)為拉力 。 軸向拉壓的概念及實(shí)例 軸向拉壓的外力：外力的合力作用線與桿的軸線重合 一、概念 軸向拉壓的變形特點(diǎn)：桿的變形主要是軸向伸縮，伴隨橫向 縮擴(kuò)。 軸向拉伸：桿的變形是軸向伸長(zhǎng)，橫向縮短。 力學(xué)模型如圖 FP FP FP FP 工程實(shí)例 二、 ? 軸向拉壓的桿件 承受軸向載荷的拉壓桿在工程中的應(yīng)用非常廣泛。 承受軸向載荷的拉 （ 壓 ） 桿在工程中的應(yīng)用非常廣泛 。求內(nèi)力的一般方法是截面法。 2 軸力的正負(fù)規(guī)定 : FN 與外法線同向 ,為正軸力 (拉力 ) FN與外法線反向 ,為負(fù)軸力 (壓力 ) FN0 FN FN FN0 FN FN FN x FP + 意義 2. 軸力 ——軸向拉壓桿的內(nèi)力，用 FN 表示。 5kN 8kN 3kN + – 3kN 5kN 8kN 167。 工程構(gòu)件，大多數(shù)情形下，內(nèi)力并非均勻分布，集度的定義不僅準(zhǔn)確而且重要，因?yàn)椤捌茐摹被颉笆А蓖鶑膬?nèi)力集度最大處開(kāi)始。 a180。 2. 拉伸應(yīng)力： s FN FP 軸力引起的正應(yīng)力 —— s ： 在橫截面上均布。 其中 FP＝ kN；鋼桿 BD的直徑 dl＝ mm；鋼梁 CD的橫截面面積 A2＝ 103 mm2。 解： 1． 受力分析，確定各桿的軸力 ? ? 0xF ? ? 0yF 2． 計(jì)算各桿的應(yīng)力 應(yīng)用拉、壓桿件橫截面上的正應(yīng)力公式， BD桿與 CD桿橫截面上的正應(yīng)力分別為： M P a0624π 21NN .???dFAF BDBDBDxs ? ?－M P a7592NN .???AFAF CDCDCDxs? ?NP 2 2 .2 N 3 1 .4 0 k NCDF F K? ? ? －NP 2 2 2 2 . 2 N 3 1 . 4 0 k NBDF F K? ? ? ?? ?NP 2 2 . 2 N 3 1 . 4 0 k NCDF F K? ? ? －問(wèn)題；拉（壓）桿斜截面上的應(yīng)力分布 設(shè)有一等直桿受拉力 P作用。 斜截面上全應(yīng)力： asa c o s0?p167。 當(dāng)行走小車(chē)位于 A點(diǎn)時(shí) (小車(chē)的兩個(gè)輪子之間的距離很小 ， 小車(chē)作用在橫梁上的力可以看作是作用在 A點(diǎn)的集中力 )，桿和梁的自重忽略不計(jì) 。其中 AB和 AC都是二力桿，二者分別承受壓縮和拉伸。 根據(jù)以上分析，在最大起吊重量 FW＝ kN的情形下，顯然 AB桿的強(qiáng)度尚有富裕。 這種設(shè)計(jì)實(shí)際上是一種等強(qiáng)度的設(shè)計(jì)，是保證構(gòu)件與結(jié)構(gòu)安全的前提下，最經(jīng)濟(jì)合理的設(shè)計(jì)。 a180。 FP FP 1nN i ii iiFLLEA??? ?PFLLA??NP FLFLLE A E A? ? ? 用應(yīng)力表示的胡克定律 1: s? E?即 ??? ?? : ??? ???或 英國(guó)科學(xué)家胡克 (1635一 1703)首先
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