【正文】 ? ?l l l lAC CD DB? ? ? ? 0? 例題 CHINA UNIVERSITY OF MINING AND TECHNOLOGY 第二章 拉伸、壓縮與剪切 P1 l 2 3 B C D A ? ?3l? 圖示超靜定三桿桁架。已知： E1=E2，A1=A2， E3， A3， ?， P。 求各桿的受力。 A1 1l? 2l?21 ll ????c o s31 ll ???變形協(xié)調(diào)方程 ? 例題 CHINA UNIVERSITY OF MINING AND TECHNOLOGY 第二章 拉伸、壓縮與剪切 有一剛性結(jié)構(gòu)，用兩根等截面等長度同材料的拉桿和鉸鏈安裝于支座上，載荷 F=160kN。若許用應(yīng)力 ，試求拉桿所需截面的面積。 ? 例題 ? ? M P a1 6 0??FA C B 6m 2N1N ?????? FFF21 2 ll ??? 2N1N 2 FF ?? ??NFA ? 2cm20?A2 1 CHINA UNIVERSITY OF MINING AND TECHNOLOGY 第二章 拉伸、壓縮與剪切 由于溫度變化引起材料熱脹冷縮，在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生的應(yīng)力。 167。 溫度應(yīng)力與裝配應(yīng)力 一、溫度應(yīng)力 溫度應(yīng)力定義： 靜定結(jié)構(gòu) : 溫度變化只產(chǎn)生變形，而不產(chǎn)生應(yīng)力。 超靜定結(jié)構(gòu) : 溫度變化使結(jié)構(gòu)內(nèi)產(chǎn)生應(yīng)力。 溫度應(yīng)力問題 —— 超靜定問題 l T?A B AF BFl l?T?CHINA UNIVERSITY OF MINING AND TECHNOLOGY 第二章 拉伸、壓縮與剪切 l Tl?溫度應(yīng)力問題的求解 1. 建立平衡方程 BA FF ?（ 1） 2. 建立變形協(xié)調(diào)方程 由于溫度變化引起的伸長變形為 ΔlT， 反力 FA、FB引起的壓縮變形為 Δl，由于約束的作用，有 llT ??? （ 2） l l?T?BFl T?A B AF BFCHINA UNIVERSITY OF MINING AND TECHNOLOGY 第二章 拉伸、壓縮與剪切 3. 建立物理方程 lTl lT ????? ?（ 3） （ 4） —— Hooke 定律 EAlFEAlFl A??? N?l —— 線膨脹系數(shù) 單位 ： oC1 CHINA UNIVERSITY OF MINING AND TECHNOLOGY 第二章 拉伸、壓縮與剪切 二、裝配應(yīng)力 裝配應(yīng)力 : 由于構(gòu)件加工尺寸的誤差，在安裝時結(jié)構(gòu)內(nèi)產(chǎn)生的應(yīng)力。 —— 靜不定問題 裝配應(yīng)力問題的求解 llT ???—— 溫度應(yīng)力問題的變形協(xié)調(diào)條件 l??? —— 裝配應(yīng)力問題的變形協(xié)調(diào)條件 1. 建立平衡方程 2. 建立變形協(xié)調(diào)方程 3. 建立物理方程 l A B AF BFl ?CHINA UNIVERSITY OF MINING AND TECHNOLOGY 第二章 拉伸、壓縮與剪切 輪心d2d1輪箍CHINA UNIVERSITY OF MINING AND TECHNOLOGY 第二章 拉伸、壓縮與剪切 167。 應(yīng)力集中的概念 帶有切口的板條 因桿件外形突然變化而引起局部應(yīng)力急劇增大的現(xiàn)象，稱為應(yīng)力集中 開有圓孔的板條 CHINA UNIVERSITY OF MINING AND TECHNOLOGY 第二章 拉伸、壓縮與剪切 max? ? max?? m a x?K理論應(yīng)力集中系數(shù)： ：發(fā)生應(yīng)力集中的截面上的最大應(yīng)力 ?max：同一截面上按凈面積算出的平均應(yīng)力 ?CHINA UNIVERSITY OF MINING AND TECHNOLOGY 第二章 拉伸、壓縮與剪切 CHINA UNIVERSITY OF MINING AND TECHNOLOGY 第二章 拉伸、壓縮與剪切 一、 剪切的概念和實例 構(gòu)件的受力特點 ： 作用于構(gòu)件兩側(cè)的外力的合力是一對大小相等、方向相反、作用線相距很近的橫向力。 167。 剪切和擠壓的實用計算 以兩力 P之間的橫截面為分界面，構(gòu) 件的兩部分沿該面發(fā)生相對錯動。 變形特點 ： CHINA UNIVERSITY OF MINING AND TECHNOLOGY 第二章 拉伸、壓縮與剪切 Fs=P Fs=P CHINA UNIVERSITY OF MINING AND TECHNOLOGY 第二章 拉伸、壓縮與剪切 Fs Fs P/2 CHINA UNIVERSITY OF MINING AND TECHNOLOGY 第二章 拉伸、壓縮與剪切 CHINA UNIVERSITY OF MINING AND TECHNOLOGY 第二章 拉伸、壓縮與剪切 CHINA UNIVERSITY OF MINING AND TECHNOLOGY 第二章 拉伸、壓縮與剪切 CHINA UNIVERSITY OF MINING AND TECHNOLOGY 第二章 拉伸、壓縮與剪切 CHINA UNIVERSITY OF MINING AND TECHNOLOGY 第二章 拉伸、壓縮與剪切 切應(yīng)力在剪切面上的分布情況比較復(fù)雜，在工程設(shè)計中為了計算方便，假設(shè)切應(yīng)力在剪切面上均勻分布。據(jù)此算出的平均切應(yīng)力稱為名義切應(yīng)力。 AFs=?二、 剪切實用計算 ][= ?? ?AF s切應(yīng)力強度條件： CHINA UNIVERSITY OF MINING AND TECHNOLOGY 第二章 拉伸、壓縮與剪切 三、擠壓的實用計算 假設(shè)擠壓應(yīng)力在擠壓計算面積上均勻分布 bsbs = AF?擠壓強度條件： ][= bsbsbs ?? ?AF[?bs] 的數(shù)值可由試驗確定。設(shè)計時可查有關(guān)手冊 CHINA UNIVERSITY OF MINING AND TECHNOLOGY 第二章 拉伸、壓縮與剪切 當(dāng)擠壓面為平面時 ， Abs等于此平面的面積 當(dāng)擠壓面為圓柱面 時： Abs等于此圓柱面在直徑面上的投影面積，即 A t dbs ? ?CHINA UNIVERSITY OF MINING AND TECHNOLOGY 第二章 拉伸、壓縮與剪切 拉桿頭部尺寸如圖所示，已知????100MPa， 許用擠壓應(yīng)力 [?bs]=200MPa。 校核拉桿頭部的強度。 ][M ??? ???hdP][M P )(422???????　　dDPbs解： ? 例題 CHINA UNIVERSITY OF MINING AND TECHNOLOGY 第二章 拉伸、壓縮與剪切 圖示受拉力 P作用下的螺栓，已知材料的剪切許用應(yīng)力 ????是拉伸許用應(yīng)力 ???的 。求螺栓直徑 d和螺栓頭高度 h的合理比值。 ( )( )[ ][ ].124 2 4得： dh? ???Pd??242? [ ] ( )Pd h??? [ ] ( )1解： ? 例題 CHINA UNIVERSITY OF MINING AND TECHNOLOGY 第二章 拉伸、壓縮與剪切 拉桿及頭部均為圓截面 ， 材料的許用切應(yīng)力 [?]＝ 100 MPa， 許用擠壓應(yīng)力 [?bs]＝240MPa。 試由拉桿頭的強度確定容許拉力 [P]。 解： 由切應(yīng)力強度條件： 6101 00 ????hdP??2 40)(422????dDPbs ??由擠壓強度條件： ?PkN226?P][ ?P? 例題 CHINA UNIVERSITY OF MINING AND TECHNOLOGY 第二章 拉伸、壓縮與剪切 ? ? Pl b? bs Pa b?已知 P、 a、 b、 l ,計算榫接頭的切應(yīng)力和擠壓應(yīng)力。 CHINA UNIVERSITY OF MINING AND TECHNOLOGY 第二章 拉伸、壓縮與剪切 AP b??m i n? ?? ? ?? b a t6 4 2 已知鋁板的厚度為 t， 剪切強度極限為 ? b ,為了將其沖成圖示形狀，試求沖床的最小沖力。 CHINA UNIVERSITY OF MINING AND TECHNOLOGY 第二章 拉伸、壓縮與剪切 （ 1）拉伸壓縮時桿件的內(nèi)力、截面上應(yīng)力； （ 2）材料拉伸壓縮力學(xué)性能； （ 3）桿件拉伸壓縮強度計算； （ 4）桿件拉伸壓縮變形與結(jié)構(gòu)位移計算； （ 6）桿件拉伸壓縮靜不定問題計算； （ 7）溫度應(yīng)力與裝配應(yīng)力簡介； （ 8）應(yīng)力集中概念簡介； （ 9）剪切和擠壓的實用計算； （ 5）桿件拉伸壓縮應(yīng)變能計算； CHINA UNIVERSITY OF MINING AND TECHNOLOGY 第二章 拉伸、壓縮與剪切 作業(yè)： （ c）、 、 、 、 、 、 課后練習(xí)： 、