【正文】 P/2 P/2 P Q Q Q=P/2 二個剪切面 三、實用計算及強度條件 實用計算 強度條件 剪切強度條件 ?m=Q/Am ?[?m] 剪斷條件 ?m=Q/Am ≥?mu 擠壓強度條件 ?bs=Pbs/Abs?[?bs] 假定剪切面上的應力分布規(guī)律； 確定破壞應力的試驗，所用試件的形狀及受力情況與實際構(gòu)件相似或相同。 擠壓力 Pbs — 作用在接觸面上的壓力。 沒有明顯屈服階段的塑性材料 條件屈服應力 變形極小， 幾乎沒有塑性變形，橫截面面積幾乎沒有變化； 沒有 ?s， 只有 ?b； 平斷口，呈細顆粒狀。 N 拉為正 壓為負 A B 1 1 A mx x x x mx mx T mx T 順為正 逆為負 扭轉(zhuǎn)軸 B D A C 彎曲梁 M Q Q M 1 1 RA RB P1 A B C D RA RB P1 P2 P2 正負： 順正、逆負。 剪力 Q P1 P2 A B C D RA RB 1 1 A C + RA P1 B D + RB P2 彎矩 M + P2 A B C D RA RB 1 1 A C RA a P1 a P1 右逆、左順為正， 右順、左逆為負。 脆性材料 材料壓縮時的機械性能 塑性材料 脆性材料 鑄鐵壓縮 拉 壓 一、連接件失效形式 剪斷 擠壓破壞 連接板拉斷 P P 二、 剪切面和擠壓面 m m 剪切面 —— mm截面 有可能發(fā)生剪切破壞的截面。 擠壓面 — 擠壓力作用的接觸面。 一、 應力分析分析 幾何關(guān)系 物理關(guān)系 平衡關(guān)系 PIT ?? ? ?扭轉(zhuǎn)切應力 T T Dd????AdAI 2P ?圓截面 324D??)1(3244?? ?? DI P圓環(huán)截面 極慣性矩計算 當 ? ＝ ? max 時， ? ＝ ? max Wp? 抗扭截面系數(shù) ，單位： m3。 P A B q CdxxMxEIxyEI ??????? ? )()()( ?? ?? ? ????? DCxdxdxxMxyEI )()(EIxMxy )(dd22??當 EI 為常數(shù)時， 三、 確定 積分常數(shù)的邊界條件和光滑連續(xù)條件 )()( xMxyEI ?????邊界條件 x = 0 ， yA = 0 x = l ， yB = 0 x = 0 ， yA = 0 x = 0 ， ?A = 0 光滑連續(xù)條件 ?A 左 = c ?A右 yc左 = yc 右 c 連續(xù)條件： x = a , yB1= yB2 a l y q 邊界條件： x = 0, yA = 0 x = 0, ?A = 0 x = a+l ， yC =⊿ lCD A B C D l x C 四、 疊加法計算梁的變形 = yCP+ yCq A B q P yCP A B C P yCq C A B q yC q q A B a a C ?B yB A B C qa qa2/2 yBq C B q yB(qa+m) 逐段剛化法 yB = yB(qa+m)+ yBq 五、 梁的剛度校核 ? ?yy ?m a x ? ??? ?m a x求解靜不定問題的關(guān)鍵 建立補充方程 A B q MA XA l YA RB 靜不定問題的特點 未知力數(shù)目 大于 全部獨立方程數(shù)目 建立補充方程 靜定基 相當系統(tǒng) A B A B q RB 六、 簡單靜不定梁 選擇靜定基 建立相當系統(tǒng) 相當系統(tǒng) A B q RB 建立變形協(xié)調(diào)方程 引入物理方程 將物理方程代入變形協(xié)調(diào)條件得補充方程 yB=yB(q)+yB(RB)=0 yB(q)=ql4 / 8EI yB(RB)= RBl3 /3EI A B q yB(q) A B RB yB(RB) 03834??EIlREIql BqlR B 83?yB=yB(q)+yB(RB)=0 討論 靜定基的選取 靜定基 相當系統(tǒng) A B A B q RB A B ?A=?A(q)+?A(MA)=0 A B q MA 協(xié)調(diào)方程 A B q 應力的點的概念； 應力的面的概念； 應力狀態(tài)的概念。 ?1 ?2 ?3 ?max ?min 2m i nm a xm i nm a x ???? ??????23113??? ??23223??? ??22112??? ??231m a x??? ??四、 一點的最大切應力 ? ?yxx E ???? ?? 1? ?xyy E ???? ?? 1? ?yxz E ???? ???Gxyxy?? ??x ?y ?xy ?yx 五、 復雜應力狀態(tài)下應力應變關(guān)系 Gxyxy?? ?Gyzyz?? ?Gzxzx?? ??x ?y ?z ?xy ?yz ?zx ? ?? ?zyxx E ????? ??? 1? ?? ?xzyy E ????? ??? 1? ?? ?yxzz E ????? ??? 1? ?? ?3211 1 ????? ???E? ?? ?1322 1 ????? ???E? ?? ?2133 1 ????? ???E2?3?1? 無論材料處于什么應力狀態(tài)，只要最大拉應力達某一到極限值，材料就會發(fā)生脆性斷裂。 外力分析： 分析構(gòu)件由幾種基本變形組成 內(nèi)力分析： 分析各基本變形的內(nèi)力，確定危險截面 應力分析 ： 分析危險截面的應力，確定危險點 應力狀態(tài)分析： 求出危險點的三個主應力。 一 、 壓桿穩(wěn)定概念 穩(wěn)定平衡與不穩(wěn)定平衡 臨界壓力： 壓桿由穩(wěn)定平衡轉(zhuǎn)化為不穩(wěn)定平衡時所受軸向載荷的極限值。 一、交變應力的概念 齒輪根部的交變應力 轉(zhuǎn)子偏心引起梁的交變應力 疲勞失效 材料和構(gòu)件在交變應力作用下發(fā)生的破壞。 對于沒有漸近線的 S－ N 曲線， 規(guī)定經(jīng)歷 2?107～ 108 次應力循環(huán)而不發(fā)生疲勞破壞，即認為可以承受無數(shù)多次應力循環(huán)。 N1 N2 P B o 30 A ② B C ① P o 30 例 已知桿 1為鋼桿， l1=2m， A1=600mm2， [?]1 =160MPa 桿 2為木桿， A2=10000 mm2， [?]2=7MPa； 試確定結(jié)構(gòu)許用載荷 Pmax。m， G = 80 GPa, [? ] = 70 Mpa， [ ? ] = 1 186。 試校核鍵的強度 。 C D CDN?CDN?解： 外力分析 ∑MA=0 ∑X=0 XA+P cos 300 = 0 XA=－ P cos300 ∑Y=0 YA+NCD－ P sin300 = 0 22 PPPY A ?????l1 l1 P 300 B A C YA XA NCD C D CDN?CDN?P A、 Wz查表 例：剛架 ABC如圖所示 。 求全部約束力。 l 2l 2P l 2P X1 判斷靜不定次數(shù) 建立相當系統(tǒng) 選擇基本靜定基 2 X2 ? ? ? ?? ? ? ? 0????? PX?012121111 ?????? PXX ??022221212 ?????? PXX ??2P 1 1 2Pl 2Pl 2l 2l 2l 寫出各系數(shù) ??? ??? lPlEIP2211 ????22lEIPl 34????? ??? lPlEIP2212 ???? l265 EIPl329 3??l2? lPl ??212P 1 1 2Pl 2Pl 2l 2l 2l ????????? lllEI2322221111??????????? ?? llllllEI 2222322221122?lllEI 2222112112 ???? ??EIPlP314???EIPlP 329 32 ??? EIl38 311 ??