[理學(xué)]材力講稿第2章拉壓-預(yù)覽頁(yè)
【正文】 ? 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 。 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 。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。? ? 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 。據(jù)此 ， 可以解決三類強(qiáng)度問(wèn)題 。 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 。 若已知螺栓的許用應(yīng)力 ?σ? ＝ 150 MPa， 試： 校核螺栓的強(qiáng)度是否安全。 當(dāng)行走小車位于 A點(diǎn)時(shí) (小車的兩個(gè)輪子之間的距離很小 ， 小車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)。 第二章 軸向拉伸和壓縮 ? 拉、壓桿件的強(qiáng)度設(shè)計(jì) F 未知，求許可載荷 [F] 各桿的許可內(nèi)力為 N 1 , m a x 1 1[]FA sＷ62 101504 ??? d? =N 2 , m a x 2 2[]FA sＷ62 ??? a 45kN=兩桿分別達(dá)到許可內(nèi)力時(shí)所對(duì)應(yīng)的載荷 m a x N 1 , m a x43FF=4 3 0 .1 5 4 0 .2 k N3=?1桿 第二章 軸向拉伸和壓縮 ? 拉、壓桿件的強(qiáng)度設(shè)計(jì) m a x N 2 , m a x45FF=4 4 5 3 6 k N5=?2桿： 確定結(jié)構(gòu)的許可載荷為 [ ] 36 kNF =?分析討論： 和 是兩個(gè)不同的概念。 銷 鋼板 連接件受力以后產(chǎn)生的變形 主要 是 剪切變形 。 單剪 ： 有一個(gè)剪切面的桿件，如鉚釘。 第二章 軸向拉伸和壓縮 ? 連接部分的強(qiáng)度計(jì)算 AFAF2s ???剪切強(qiáng)度條件： ][s ?? ?? AF名義許用切應(yīng)力 選擇截面尺寸 。 已知 d =34 mm。 ?擠壓強(qiáng)度問(wèn)題 （以銷為例） 擠壓力（中間部分）： bFF=F/2 F/2 F ? 擠壓面 ：直徑等于 d ，高度為接 觸高度的半圓柱表面。 F F b h l h—— 平鍵高度 l—— 平鍵長(zhǎng)度 第二章 軸向拉伸和壓縮 ? 連接部分的強(qiáng)度計(jì)算 柱面接觸（如鉚釘）： 擠壓面面積為實(shí)際的承壓面積在其直徑 平面上的投影。已知拉桿的 截面寬度 b=25cm，沿順紋方向承受拉力 F=50kN，木材的順紋許 用切應(yīng)力為 , 順紋許用擠壓應(yīng)力為 。已知鉚釘直徑為 d =2cm，鋼板的許用拉應(yīng) 力 ， 鋼板和鉚釘許用切應(yīng)力和許用擠壓應(yīng)力相同，分 別為 ， 。 F F/n F/n F/n F/n F F/2 I I 危險(xiǎn)截面為 II截面
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