[工學(xué)]第二章軸向拉壓應(yīng)力與材料的力學(xué)性能(完整版)
【正文】 求出內(nèi)力即軸力的值 167。試畫(huà)出圖示桿件的軸力圖。 軸力與軸力圖 螺紋桿 B 端承受載荷 F ， AD 段則承受套管的反作用力，螺紋桿的計(jì)算簡(jiǎn)圖如下所示。 （間距增大） 觀察變形： FFaa?b?cb dd?c?一、拉壓桿橫截面上的應(yīng)力 167。 例題 圖示結(jié)構(gòu)，試求桿件 AB、 CB的應(yīng)力。 1 2 B F 1NF2NF xy45176。 0 ,? ? m a x 0??? 5 ,4? ? 0m a x2?? ?目 錄 二、拉壓桿斜截面上的應(yīng)力 可見(jiàn)，在拉壓桿的任一斜截面上，不僅存在正應(yīng)力，而且存在切應(yīng)力，其大小均隨截面方位變化。已知 例題 目 錄 , , ,1 2 122 0 5 0 2 030F k N F k N A B B C d m md m m? ? ??段 與 段 的 直 徑 分 別 為。 材料拉伸時(shí)的力學(xué)性能 目 錄 167。 材料拉伸時(shí)的力學(xué)性能 硬化階段 380b M P a? ?D目 錄 經(jīng)過(guò)屈服階段后，材料有恢復(fù)了抵抗變形的能力，這時(shí)，若要使材料繼續(xù)變形需要增大應(yīng)力。 167。材料能經(jīng)受較大塑性變形而不破壞的能力，稱(chēng)為材料的 塑性 或 延性 。它是衡量脆性材料（鑄鐵）拉伸的唯一強(qiáng)度指標(biāo)。因此在工程設(shè)計(jì)中，要特別注意減小構(gòu)件的應(yīng)力集中。 許用應(yīng)力與強(qiáng)度條件 工作應(yīng)力： 根據(jù)分析計(jì)算所得構(gòu)件的應(yīng)力 。 許用應(yīng)力與強(qiáng)度條件 二 、拉壓桿的強(qiáng)度條件 ? ?m a x m a x()NFA????? ??? ?? AF Nm a x根據(jù)強(qiáng)度條件，可以解決三類(lèi)強(qiáng)度計(jì)算問(wèn)題 強(qiáng)度校核： ? ??NFA ?設(shè)計(jì)截面： ? ??AF N ?確定許可載荷： 目 錄 167。 mkNq /60?B C mkNq /60?C FN FCx FCy A A 。 失效、安全因數(shù)和強(qiáng)度計(jì)算 例題 AC為 50 50 5的等邊角鋼， AB為 10號(hào)槽鋼， 〔 σ 〕 =120MPa。 28 連接部分的強(qiáng)度計(jì)算 目 錄 一 .剪切與剪切強(qiáng)度條件 F F n n （合力） （ 合力 ） F P F P 鉚接件 167。 28 連接部分的強(qiáng)度計(jì)算 ?? 2?bs得： 目 錄 圖示接頭，受軸向力 F 作用。 167。 d D F F 剪切面 擠壓面 167。 sbF F F??? ?,?? ??? abFAFss mmbFa 2 002 0011040 ][3?? ??? ?? ? ,bb s b sbsF FA b h??? ? ? mmbFhbs2020220 1040 ][3????? ?。 167。 28 連接部分的強(qiáng)度計(jì)算 目 錄 鉚釘剪應(yīng)力 ][12416101004/4/232 ???? ??????? M P adFAFssF/4 F/4 鉚釘擠壓應(yīng)力 / []34 1 0 0 1 0 1564 1 6 1 0bb s b sbsF F M P aA d t???? ? ? ? ???鉚釘滿(mǎn)足強(qiáng)度條件，安全。 ][M P )0 1 (1050)2(63???????????????dbFAFN ....3650 104 4 0 08 0 0115 7 10 15 7 MP a [ ]ssF FAa????? ? ? ???? ? ?解： 167。0FS為剪切面的內(nèi)力，稱(chēng)為 剪力 。 FFF N 2s in/1 ?? ?解： 計(jì)算軸力（設(shè)斜桿為 1桿，水平桿為 2桿）用截面法取節(jié)點(diǎn) A為研究對(duì)象 FFF NN 3c o s12 ???? ?? ? 0yF? ? 0xF 0co s 21 ?? NN FF ?0s in1 ?? FF N ?根據(jù)斜桿的強(qiáng)度，求許可載荷 ? ?212134611?????????? ?AF ?A F 1NF2NF xyα 查表得斜桿 AC的面積為 A1=2 ? ?1 1 12NF F A???目 錄 167。 許用應(yīng)力與強(qiáng)度條件 例題 目 錄 解： 根據(jù)許用應(yīng)力求各桿的許用軸力 取銷(xiāo)釘 A為研究對(duì)象，受力分析如圖所示，列平衡方程，求得載荷 P與各桿軸力的關(guān)系： 圖示支架中， AB為圓截面鋼桿，直徑 d=16mm， 許用應(yīng)力 [?]1=150MPa； AC為方形截面木桿，邊長(zhǎng) l=100mm， 許用應(yīng)力 [?]2=。 A1 A2 A3 2kN 2kN 9kN 2kN 4kN 5kN ⊕ ⊕ － ○解： 利用截面法求各段軸力。 因此，構(gòu)件的實(shí)際工作條件比理想的要偏于不安全，且為確保安全，構(gòu)件需具有一定的強(qiáng)度儲(chǔ)備。 許用應(yīng)力與強(qiáng)度條件 一 、失效與許用應(yīng)力 目 錄 正應(yīng)力達(dá)到屈服應(yīng)力時(shí)，產(chǎn)生屈服或顯著的塑性變形（不可恢復(fù)）；正應(yīng)力達(dá)到強(qiáng)度極限時(shí)，斷裂。 應(yīng)力集中概念 常見(jiàn)的油孔、溝槽等均有構(gòu)件尺寸突變，突變處將產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象。 材料拉伸時(shí)的力學(xué)性能 四 其它材料拉伸時(shí)的力學(xué)性質(zhì) 對(duì)于沒(méi)有明顯屈服階段的塑性材料，用名義屈服極限 σ 表示。 目 錄 167。 硬化階段的最高點(diǎn) D所對(duì)應(yīng)的應(yīng)力 低碳鋼 Q235： —b? 強(qiáng)度極限 b??o??167。 材料拉伸時(shí)的力學(xué)性能 明顯的四個(gè)階段 線性階段 OA —P? 比例極限 ?? E???? t a n??EoA???P?目 錄 應(yīng)力 應(yīng)變曲線為一直線，正應(yīng)力與正應(yīng)變成正比，即遵循胡克定律：
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