第二章拉伸與壓縮(編輯修改稿)
2024-08-28 13:04 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 壓 )桿的強度計算 三 拉壓桿的強度條件 Ⅱ 拉 (壓 )桿的強度計算 /三 拉壓桿的強度條件 (１ )極限應(yīng)力 1) 材料的強度遭到破壞時的應(yīng)力稱為極限應(yīng)力。 2) 極限應(yīng)力通過材料的力學性能試驗測定。 3) 塑性材料的極限應(yīng)力 4) 脆性材料的極限應(yīng)力 ??b?? ??s?? ??Ⅱ 拉 (壓 )桿的強度計算 /三 拉壓桿的強度條件 (２ )安全系數(shù) n １ ) 對材料的極限應(yīng)力打一個折扣 ,這個折扣通常用 一個大于１的系數(shù)來表達 ,這個系數(shù)稱為安全系數(shù)。 ２ ) 為什么要引入安全系數(shù) ①準確性 ②簡化過程和計算方法的精確性 ③材料的均勻性 ④構(gòu)件的重要性 ３ ) 安全系數(shù)的大致范圍 :??sn 32:??bnⅡ 拉 (壓 )桿的強度計算 /三 拉壓桿的強度條件 (３ )容許應(yīng)力 １ ) 將極限應(yīng)力作適當降低 (即除以 n),規(guī)定出桿件安全工作的最大應(yīng)力為設(shè)計依據(jù)。這種應(yīng)力稱為容許應(yīng)力。 ２ ) 容許應(yīng)力的確定 (n1) ３ ) 塑性材料 ４ ) 脆性材料 nn?? ?][nns??][nnb??][Ⅱ 拉 (壓 )桿的強度計算 /三 拉壓桿的強度條件 (４ )強度條件 １ ) 受載構(gòu)件安全與危險兩種狀態(tài)的轉(zhuǎn)化條件稱為強度條件。 ２ ) 拉（壓）桿的強度條件 ３ ) 強度條件的意義，安全與經(jīng)濟的統(tǒng)一 。 ][?? ?? AF N工作應(yīng)力Ⅱ 拉 (壓 )桿的強度計算 /三 拉壓桿的強度條件 (５ )強度條件解決的三類問題： １ ) 強度校核 ２ ) 截面設(shè)計 ３ ) 確定容許荷載 Ⅱ 拉 壓 桿的強度計算 三 拉壓桿的強度條件? 1 2 C B A 2m F 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)當作用在 B點的載荷 F=2 噸時，校核強 度； (2)求在 B點處所 能 承受的許用載荷。 M P a1 5 0][ 1 ??M P ][ 2 ??解： 一般步驟： 外力 內(nèi)力 應(yīng)力 利用強度條 件校核強度 Ⅱ 拉 (壓 )桿的強度計算 /三 拉壓桿的強度條件 /例題 F 計算各桿軸力 1NF2NF? 2 2NF1 1NF??s inc o s212NNNFFFF??,431 （拉）FF N ?解得 ? 1 2 C B A 2m F （壓）FF N 452 ?B Ⅱ 拉 (壓 )桿的強度計算 /三 拉壓桿的強度條件 /例題 F=2 噸時，校核強度 1桿： 23111443dAF N???????M P ? 1][??2桿： 2322245aAF N ??????M P ? 2][?? 因此結(jié)構(gòu)安全。 Ⅱ 拉 (壓 )桿的強度計算 /三 拉壓桿的強度條件 /例題 F 未知，求許可載荷 [F] 各桿的許可內(nèi)力為 11m a x,1 ][??? AF N 62 101 5 04 ??? d? ?22m a x,2 ][??? AF N62 ??? a KN45?兩桿分別達到許可內(nèi)力時所對應(yīng)的載荷 m a x,1m a x 34NFF ? 4 ???1桿 Ⅱ 拉 (壓 )桿的強度計算 /三 拉壓桿的強度條件 /例題 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。因為結(jié)構(gòu)中各桿 并不同時達到危險狀態(tài)，所以其許可載荷是由最先 達到許可內(nèi)力的那根桿的強度決定。 ][F ][ NFⅡ 拉 (壓 )桿的強度計算 /三 拉壓桿的強度條件 /例題 圓截面等直桿沿軸向受力如圖示，材料為 鑄鐵，抗拉許用應(yīng)力 ＝ 60Mpa，抗壓許用 應(yīng)力 ＝ 120MPa，設(shè)計橫截面直徑。 ? ?c?? ?t?20KN 20KN 30KN 30KN 20KN 30KN ? ?td????41020213? ? mmd t 31 ??????mmd ??c302? ? mmd c 32 ??????mmd ? mmd 21?Ⅱ 拉 (壓 )桿的強度計算 /三 拉壓桿的強度條件 /例題 圖示石柱橋墩，壓力 F=1000kN，石料重度 ρ g=25kN/m3，許用應(yīng)力 [ζ ]=1MPa。試比較下列三種情況下所需石料面積 （ 1）等截面石柱；（ 2）三段等長度的階梯石柱；（ 3）等強度石柱（柱的每個截面的應(yīng)力都等于許用應(yīng)力 [ζ ]） 15m F 5m F 5m 5m F Ⅱ 拉 (壓 )桿的強度計算 /三 拉壓桿的強度條件 /例題 采用等截面石柱 g A lFF N ???AFN??Ag A lF ??? glAF ??? ? ???? ? glFA ?? ?? mmNmNN15/1025/10110100033263?????? m?AlV ?1 mm 2 ?? 324m15m F NFⅡ 拉 (壓 )桿的強度計算 /三 拉壓桿的強度條件 /例題 采用三段等長度階梯石柱 111 lgAFF N ??? 22112 lgAlgAFF N ?? ???3322113 lgAlgAlgAFF N ??? ????? ? 11 glFA ?? ?? mmNmN N 5/1025/101 101000 33263?????? m?? ? 2112 gl lgAFA ?? ???? mmNmN mmmNN 5/1025/101 2333?????????? m?? ? 3 22113 gl lgAlgAFA ?? ?? ? ??? mmNmN mmmNmmmNN 5/1025/101 2332333??????????????? ? 13212 lAAAV ??? ? ? mmmm 222 ????
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