第2章轴向拉压.ppt

例：已知:ACB为刚性梁，钢杆AD：A1=100mm2，l1=330mm，E1=200GPa，α1=12.5×10-61/?C,铜杆BE：A2=200mm2，l2=220mm，E2=100GPa，α2=16.5×10-61/?C,温度升高30°求:两杆的轴力.解:为一次静不定2.变形协调关系4.联立求解得:设两杆受压,1.平衡方程3.物理关系N1=6.68KN,N2=10.7KN㈡装配应力:例题因构件尺寸的微小误差而强行装配后,在杆内产生的应力。例：已知：杆2长l，杆1由于制造误差比l少了δ，两杆材料、横截面积相同求:装配后，两杆所产生的装配应力。解:应力：⑴静力关系对AC：为一次静不定⑵变形协调关系⑶物理关系(4)补充方程得：§2.11应力集中的概念⒈应力集中:由于杆件尺寸急剧变化而引起局部应力急剧增大的现象。⒉理论应力集中系数： ?⒊应用 ?塑性材料对应力集中不敏感，脆性材料对应力集中敏感。?§2.12剪切和挤压的实用计算㈠剪切的概念实例：概念:受力特点，变形特点。包括:单剪和双剪㈡剪切的实用计算⒈内力τ:平均剪应力名义剪应力∑X=0，Q=P⒉应力实用计算:假设剪力在剪切面上均匀分布。⒊强度条件⑴剪切极限应力：用τu表示⑵剪切许用应力⑶强度条件同样有三个方面的应用。例题特别地:不仅与材料有关,而且与结构有关例：电瓶车挂钩由插销联接，插销：材料为20钢，[τ]=30MPa，d=20mm，挂钩及被联接件的厚度为t=8mm，P=15KN，校核插销的剪切强度。解：(1)求内力对插销：双剪切∴插销的剪切强度足够(2)求应力先求出Q、A有什么优点？例：钢板t=10mm，τu=300MPa，用冲床冲孔，孔：d=25mm，求：P解：剪切面为圆柱体侧面A=πdt=785mm2㈢挤压的实用计算⒈挤压:在外力作用下,联接件与被联接件之间,在接触面上相互压紧的现象。挤压面:可以是平面、曲面挤压应力:用σbs表示⒉挤压强度条件实用计算：假设挤压应力均匀分布挤压强度条件：[σbs]：许用挤压应力挤压面面积Abs的计算：⑴若接触面为平面:Abs=接触面面积 ⑵若接触面为圆柱侧面:Abs=过直径的平面面积 ?注意：剪切面与挤压面不是同一面例题特别地:不仅与材料有关,而且与结构有关接上例：电瓶挂钩，[σbs]=100MPa，校核挤压强度。 解：上下段情况相同,不妨取上段对于中段：∴应选中段考虑满足挤压强度例：齿轮用平键与轴联接，d=70mm，键的尺寸：b×h×l=20×12×100mm，m=2kN·m，键的[τ]=60MPa，[σbs]=100MPa，校核键的强度。解:校核键的剪切强度满足剪切强度校核键的挤压强度满足挤压强度例：拉杆用四个直径相同的铆钉固定在另一板上，拉杆与铆钉材料相同，P=8KN，b=80mm，t=10mm，d=16mm，[τ]=100MPa，[σbs]==300MPa，[σ]=100MPa，校核铆钉和拉杆的强度。解:铆钉的剪切强度:对每一铆钉:满足剪切强度校核铆钉的挤压强度:挤压强度满足校核拉杆的强度:A=(b-d)t拉杆强度满足危险截面为1-1例：接头部分的销钉图，[τ]=90MPa，[σbs]=200MPa，拉伸的[σ]=160MPa，求销钉的许可载荷。解:考虑剪切强度:考虑挤压强度:考虑拉伸强度:综上:[P]=109KN再加载卸载脆性材料㈢铸铁压缩时的力学性能 ?⒈图形与拉伸时相似，但σb比拉伸时高出4倍左右。⒉试件在与轴线成45°的斜截面上破坏注意：材料的脆、塑性不是一成不变的，随温度、变形速度、载荷方式的不同而改变。㈣小结§2.6强度计算㈠失效：断裂或出现明显的塑性变形。㈡许用应力⒈极限应力(σ°)塑性材料:σ°=σs(σ0.2)脆性材料:σ°=σb⒉许用应力([σ])n＞1,称为安全系数㈢安全系数：反映了构件的强度储备,起作调节安全与经济之间矛盾的作用。⒈材料的素质。如:均匀性,质地好坏,脆塑性。⒉载荷情况。⒊实际构件