【文章內(nèi)容簡介】 灰鑄鐵的 壓縮曲線 ?by ? bL，鑄鐵抗壓性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于抗拉性能，斷裂面為與軸向大致成 45o～ 55o的滑移面破壞。 2. 鑄鐵壓縮 第二章 拉伸、壓縮與剪切 強(qiáng)度指標(biāo) (失效應(yīng)力 ) 脆性材料 韌性金屬材料 塑性材料 s?? ??脆性材料 b?? ??目錄 桿件中的應(yīng)力隨著外力的增加而增加，當(dāng)其達(dá)到某 一極限時，材料將會發(fā)生破壞，此極限值稱為 極限應(yīng) 力 或 危險應(yīng)力 ，以 表示。 ????? ??AF N工作應(yīng)力 167。 24 拉壓時的強(qiáng)度計算 目錄 ][?? ?n?引入安全因數(shù) n ，定義 （材料的許用應(yīng)力） （ n1） 引入安全系數(shù)的原因： 作用在構(gòu)件上的外力常常估計不準(zhǔn)確； 構(gòu)件的外形及所受外力較復(fù)雜，計算時需進(jìn)行簡化，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。 目錄 ?構(gòu)件拉壓時的強(qiáng)度條件 ][)( m a xm a x ?? ??AF N目錄 等直截面拉壓桿 ][m a xm a x ?? ??AF N?可以解決三類問題： 選擇截面尺寸 。例如已知 ，則 ][,m a x, ?NF][m a x,?NFA ? 確定最大許可載荷 ，如已知 ，則 ][, ?A][m a x, ??? AF NAF N ],[,m a x, ?強(qiáng)度校核 。如已知 ，則 AF N m a x,m a x ??][? = 目錄 [例 3] 已知一圓桿受拉力 P =25 k N，直徑 d =14mm，許用應(yīng)力 [?]=170MPa，試校核此桿是否滿足強(qiáng)度要求。 解： ① 軸力： N = P =25kN M P a1 6 20 1 40143 102544 232m a x ?? ????? ..πd PAN?② 應(yīng)力： ③ 強(qiáng)度校核： ? ?1 7 0 M P a1 6 2 M P am a x ??? ??④ 結(jié)論：此桿滿足強(qiáng)度要求，能夠正常工作。 [例 4] 已知三鉸屋架如圖，承受豎向均布載荷，載荷的分布集度為： q =，屋架中的鋼拉桿直徑 d =16 mm，許用應(yīng)力 [?]=170M Pa。 試校核剛拉桿的強(qiáng)度。 鋼拉桿 q ① 整體平衡求支反力 解： 鋼拉桿 q RA RB HA kN519 00 0.RmHXABA?? ??? ?③ 應(yīng)力： ④ 強(qiáng)度校核與結(jié)論： ? ? M P a 1 7 0 M P a 1 3 1 m a x ??? ??此桿滿足強(qiáng)度要求，是安全的。 M P a1310160143103264d 4 232m a x ???????...PAN??② 局部平衡求 軸力： q RA HA RC HC N kN326 0 .Nm C ?? ?例 273 試選擇圖示桁架的鋼拉桿 DI的直徑 d。已知：F =16 kN， [?]=120 MPa。 第二章 拉伸、壓縮與剪切 DI鋼拉桿所需直徑： 由于圓鋼的最小直徑為 10 mm，故鋼拉桿 DI采用?10圓鋼。 mmAdmmFAπ4π4120108][23N?????????解 : kN82N ?? FF第二章 拉伸、壓縮與剪切 ? 1 2 C B A 2m F 例題 21 圖示結(jié)構(gòu)，鋼桿 1：圓形截面，直徑 d=16 mm,許用 應(yīng)力 ；桿 2：方形截面，邊長 a=100 mm, ,(1)當(dāng)作用在 B點(diǎn)的載荷 F=2 噸時，校核強(qiáng) 度； (2)求在 B點(diǎn)處所 能 承受的許用載荷。 M P a150][ 1 ??M P ][ 2 ??解： 一般步驟 ： 外力 內(nèi)力 應(yīng)力 利用強(qiáng)度條 件校核強(qiáng)度 目錄 F 計算各桿軸力 1NF2NF? 2 2NF1 1NF??s inco s212NNNFFFF??,431 （拉）FF N ?解得 ? 1 2 C B A 2m F （壓）FF N 452 ?B 目錄 F=2 噸時，校核強(qiáng)度 1桿： 23111443dAFN???????M P ?1][??2桿： 2322245aAF N ??????M P ?2][??因此結(jié)構(gòu)安全。 目錄 F 未知，求許可載荷 [F] 各桿的許可內(nèi)力為 11m a x,1 ][??? AF N 62 101504 ??? d? ?22m a x,2 ][??? AF N62 ??? a KN45?兩桿分別達(dá)到許可內(nèi)力時所對應(yīng)的載荷 m a x,1m a x 34NFF ? 4 ???1桿 目錄 m a x,2m a x 54NFF ? KN364554 ???2桿： 確定結(jié)構(gòu)的許可載荷為 KNF 36][ ??分析討論： 和 是兩個不同的概念。因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)中各桿 并不同時達(dá)到危險狀態(tài)，所以其 許可載荷是由最先 達(dá)到許可內(nèi)力的那根桿的強(qiáng)度決定。 ][F ][ NF目錄 ? ?。 s in。 ??/hL/NABDBBD??[例 5] 簡易起重機(jī)構(gòu)如圖， AC為剛性梁，吊車與吊起重物總重為 P，為使 BD桿最輕，角 ? 應(yīng)為何值？ 已知 BD 桿的 許用應(yīng)力為 [?]。 。BDBD LAV ?分析： x L h ? P A B C D PxhNm BDA ??? ? )c t g() s i n( , 0 ???c oshPLNBD ?? ??/NA BD?? BD桿面積 A： 解： ? BD桿 內(nèi)力 N?? ?： 取 AC為研究對象，如圖 YA XA ? NB x L P A B C YA