§3 轴向拉压24.ppt

K §3.7 应力集中的概念及影响 应力集中——由于构件几何形状突变造成局部应力急剧增高 ? ? ? ? ? ? ? ?max 应力集中的程度由应力集中因数K表示 * 解：1. 各杆的内力 例 题 3 §3 轴向拉压 ? 例题 求：结构的许可载荷 已知三角架的两杆材料为铸铁，截面积为 ， 材料的许用应力 对节点B： P * 例 题 3 §3 轴向拉压 ? 例题 P * 2. 求 由AB杆强度条件： 例 题 3 §3 轴向拉压 ? 例题 由CB杆强度条件： P * 例 题 4 §3 轴向拉压 ? 例题 a a a a A B C D E F ? ? P 已知：ABC，DEF均为刚性杆，BD和CE二杆的材料、长度相同，l=1m,E=200Gpa,A1=60mm2, A2=70mm2, [?]=160Mpa。 (1)当P=10kN时，求杆中应力并校核，若强度不够可如何改进？ （2）保证结构强度足够，求?l1,?l2。 * 例 题 4 §3 轴向拉压 ? 例题 a a a a A B C D E F ? ? P 解： 1.受力分析 ?杆：二力杆，设其轴力为FN1 ?杆：多力杆，轴力分为二段，设其分别为 FN1 FN1 * 例 题 4 §3 轴向拉压 ? 例题 a a a a A B C D E F ? ? P 2. 求轴力，画轴力图 画出刚性杆ABC，DEF的分离体图。 a a A B C a a D E F 对ABC： (1) 对DEF： (2) 对?杆： (3) * 例 题 4 §3 轴向拉压 ? 例题 a a a a A B C D E F ? ? P (1),(2),(3)联立解出： 画出轴力图。从图中可知： + 2P/3 - 4P/3 P/3 （拉力） （压力） * 例 题 4 §3 轴向拉压 ? 例题 3. 求应力并校核强度 杆BD： 杆CE： 杆CE强度不够！ 改进： 可取A2’=84mm2 a a a a A B C D E F ? ? P + 2P/3 - 4P/3 P/3 * 例 题 4 §3 轴向拉压 ? 例题 4. 改进后求?l1,?l2。 a a a a A B C D E F ? ? P + 2P/3 - 4P/3 P/3 * （1）刚性杆参与平衡，但不变形。 注意 （2）列平衡方程可只列相关的。 （3）等截面的多力杆，各段内力、应力不同，按最危险截面设计。 （4）静定系统改变其中某一杆的强度，不影响其他杆的内力，但静不定系统则会引起系统全部内力分布改变。 （5）单位制：力——N;力偶矩——N.mm ; 面积、长度——mm2，mm ;G，E，应力——Mpa 。 * §3.8 连接件的工程实用计算 1. 剪切实用计算 连接件 ——螺钉、螺栓、铆钉、销钉、键等。 特点——本身尺寸较小，接触部位受力情况复杂，不是典型的杆件，难以精确计算。 例如：轮轴间用键连接 实用计算——假定应力分布的近似计算，实验测定破坏时假定应力的大小。 * 受力特点：方向相反，作用线相距很近的一对力作用 剪切变形：位于两力间的截面发生相对错动 剪切面：发生相对错动的截面，剪切面面积 剪切面上的内力：剪力FS 双剪切 F F 单剪切 F FS FS FS F 单剪切 双剪切 * 剪切面上的剪应力分布： 假定为均布 剪切面上的强度条件： 实验测定： 对某种连接件 * 例如：两拉压杆的连接销钉 2. 挤压实用计算 构件间相互作用的面称为挤压面 单位挤压面上的压力称为挤压应力 挤压面 挤压面 * 假定挤压面上挤压应力均匀分布： 挤压强度条件： 挤压面面积 挤压面为平面 为接触面面积 挤压面为曲面， 为接触面在垂直于挤压力的平面上的投影面积 如圆柱挤压面 ——挤压许用应力，实验测定 * B Abs D C σbs 例 题 6 §3 轴向拉压 ? 例题 F F a h h c m m n n 木榫接头，a=b=12cm, c=4.5cm, h=35cm, F=40kN, 求接头的剪切应力与挤压应力。 * 例 题 6 §3 轴向拉压 ? 例题 F F a h h c m m n n 解： 1.剪切应力 剪切面：m-m面，n-n面 剪切力 剪切面面积 * 例 题 6 §3 轴向拉压 ? 例题 F F a h h c m m n n 2.挤压应力 挤