3讲 拉压强度计算 习题课.pptVIP

5 强度条件的应用： 6 轴向拉伸和压缩的应变能 1)应变能: 2 应变能密度: 图示三角形托架，AC为刚性杆，BD为斜撑杆，荷载F可沿水平梁移动。为使斜撑杆重量为最轻，问斜撑杆与梁之间夹角应取何值？不考虑BD杆的稳定。 例4：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F。 * * 第三讲 强度计算与习题课 湖南理工学院——曾纪杰 １极限应力 1) 材料的强度遭到破坏时的应力称为极限应力。 2) 极限应力通过材料的力学性能试验测定。 3) 塑性材料的极限应力　　 4) 脆性材料的极限应力 ２安全系数n １) 对材料的极限应力打一个折扣,这个折扣通常用 一个大于１的系数来表达,这个系数称为安全系数。 ２) 为什么要引入安全系数 ①准确性 ②简化过程和计算方法的精确性 ③材料的均匀性　　④构件的重要性 ３) 安全系数的大致范围　　  ３容许应力 １) 将极限应力作适当降低(即除以n),规定出杆件安全工作的最大应力为设计依据。这种应力称为容许应力。 ２) 容许应力的确定 (n1) ３) 塑性材料　　　 ４) 脆性材料  ４强度条件 １) 受载构件安全与危险两种状态的转化条件称为强 度条件。 ２) 拉（压）杆的强度条件 ３) 强度条件的意义，安全与经济的统一。　　 1）校核杆的强度 已知Fmax、A、[σ]，验算构件是否满足强度条件 2）设计截面 已知Fmax、[σ],根据强度条件，求A 3）确定许可载荷 已知A、[σ]，根据强度条件,求Fmax F σ dy dx dz 应变能密度的单位：J/m3 ? 1 2 C B A 1.5m 2m F 图示结构，钢杆1：圆形截面，直径d=16 mm,许用应力 ；杆2：方形截面，边长 a=100 mm, ,(1)当作用在B点的载荷 F=2 吨时，校核强 度；(2)求在B点处所 能 承受的许用载荷。 解： 一般步骤： 外力 内力 应力 利用强度条 件校核强度 例题1： F 1、计算各杆轴力 ? 2 1 解得 ? 1 2 C B A 1.5m 2m F B 2、F=2 吨时，校核强度 1杆： 2杆： 因此结构安全。 3、F 未知，求许可载荷[F] 各杆的许可内力为 两杆分别达到许可内力时所对应的载荷 1杆 2杆： 确定结构的许可载荷为 分析讨论： 和 是两个不同的概念。因为结构中各杆 并不同时达到危险状态，所以其许可载荷是由最先 达到许可内力的那根杆的强度决定。 圆截面等直杆沿轴向受力如图示，材料为 铸铁，抗拉许用应力 ＝60Mpa，抗压许用 应力 ＝120MPa，设计横截面直径。 20KN 20KN 30KN 30KN 20KN 30KN 例题2： 设F的作用线到A点的距离为x x 取ABC杆为研究对象 FNBD BD杆： 例题3: 解：1.求钢丝绳Ab的内力 2.确定容许吊起的最大荷载F