第二章 轴向拉压与材料的力学性能ppt课件.pptVIP

二、挤压与挤压强度条件 挤压应力：在外力作用下，销钉与孔直接接触，接触面上的应力称为挤压应力。 受压圆柱面在相应径向平面上的投影面积也为δd (最大挤压应力σbs数值上等于上述截面的平均压应力）, 挤压强度条件： 例2-9 如图铆接接头,承受径向拉力F,求许用拉力[F]=？ Δ=2mm [τ]=100MPa,[σbs]=300MPa,[σ]=160MPa 解: 铆头的破坏形式: 1、沿1-1面剪断；2、铆钉与孔挤压产生明显的塑性变形；3、板沿2-2面被拉断；4、板沿3-3面被剪断（a2d,破坏形式排除） 2、剪切强度分析 3、挤压强度分析 4、拉伸强度分析 结论：[F]=1257(N) 例2-10 校核强度 已知：F=80 kN,b=80 mm δ=10 mm d=16 mm , [τ]=100 MPa, [σbs]=300 MPa,[σ]=160 MPa 解：1、铆钉的剪切强度校核 2、铆钉的挤压强度校核 3、板的拉伸强度校核： 先画出轴力图 例2-10 校核强度 已知：F=80 kN,b=80 mm δ=10 mm d=16 mm , [τ]=100 MPa, [σbs]=300 MPa,[σ]=160 MPa 解：1、铆钉的剪切强度校核 2、铆钉的挤压强度校核 例2-11 榫齿轮连接接头。已知FN=60KN,α=300, b=160mm,l=400 mm,h1=65mm [τ]=1.2MPa,[σbs]=5.0 MPa 解:1.校核挤压强度 Fb=FN 挤压面的面积为： F FN FR 挤压应力为： 2. 校核剪切强度 截面ab为剪切面，作用在该截面上的剪力为： 故剪切面上的切应力为： §2-9 结构的可靠性设计 可靠性：产品在规定条件与规定时间内，完成规定功能的能力。 表示：概率。 可靠度：完成规定功能的概率。 可靠性设计：可靠性技术的研究对象极为广泛，将其用于结构设计。 一、载荷与材料性能等量的分散性 某地风速分布图 钢材屈服应力分布图 二、随机变量的分布特性，通常用所谓概率分布密度函数表示。 绝大多数情况下，载荷、材料性能、构件尺寸等的分布接近于正态或高斯分布。正态分布密度函数： 式中：μ 母体均值 s 母体标准离差 均值和标准离差是正态分布的两个参数。均值 μ确定了曲线的位置， 值越大，曲线离纵坐标轴越远。标准离差 s的数值越大，曲线越宽（），表明离散性越大；反之， s数值越小，曲线越窄，表明离散性越小。 因此，正态分布概率密度曲线，完全可以由均值 μ和标准离差s 单值地定出。 对称轴：x=μ 拐点：μ+s和μ-s 二、应力-强度联结方程 由于载荷与尺寸有分散性→工作应力σ也具有一定的分散性。 研究表明：应力与强度都服从正态分布，μc和μs表示均值；sc和ss表示标准差，则构件不发生破坏的概率为： (2-20) 式子建立了可靠度、工作应力、强度之间的关系，称为应力-强度联结方程。 应力-强度联结方程也可用破坏概率Q表示： 在建筑设计中，对于特别重要的建筑与结构，如果其损坏意味着将发生重大事故，建议破坏率为2x10-6,即在100万个结构中允许两个有破坏的可能性。 习题 4.2,4.4,4.9,4.11;4.17,4.18,4.20; 4.23;4.27,4.29(b）4.35;4.45,4.47 Thank Everybody ! 例[2-4]：图示三角形托架,其杆AB由两根等边角钢组成。已知P=75kN,[σ]=160MPa,选择等边角钢型号。 解： 2A1A 例[2-5]：图示起重机，钢丝绳AB的直径d=24mm，[σ]=40MPa，试求该起重机容许吊起的最大荷载P。 解： d1 d2 例题[2-6]（P196）结构尺寸及受力如图。设AB、CD均为刚体，BC和EF为圆截面钢杆。钢杆直径d=25mm，两材料均为Q235钢，其许用应力?]=160MPa。若以知荷载P=39KN，试校核该结构的强度是否安全。 A B c D E F P 3000 750 600 3200 解：1、分析杠件内力，确定危险构件： 取AB杆研究： A B P 3000 750 600 3200 C D E 取CD杆研究： 比较可见 杆EF为危险杆 2、计算应力： 杆EF横截面上的应力 3、校核是否安全： ? 由于[?]=160MPa，结构中危险构件最大工作应力?=151MPa， 故?[?]，结构安全。 讨论：1、上例中若BC、EF杆直径未知，试设计两杆所须直径。 解： 两杆材料相同，受力不同，故所须直径不同， 小/2.28 讨论：2、上例中若BC、EF杆直径均为d=30mm，荷载P未知，试确定结构所能承受的许可载荷[P]。 解： 1、据前受力分析， A B P 3000 750 600 3200 C D E （1