第一章拉压2.ppt

小结 1.轴力的计算 2.典型的塑性材料和脆性材料的主要力学性能 及相关指标 3.横截面上的应力计算，拉压强度条件及计算 4.拉（压）杆的变形计算 5.了解拉压超静定的基本概念及超静定问题的 求解方法 目 录 第一章 作业(2) 1-15 1-16 1-19 1-23 * * * * * * * * * * * * * * 第一章 轴向拉伸和压缩(2) 目 录 §1.5 拉伸和压缩时材料的力学性能 试件和实验条件 常温、静载 目 录 塑性材料（低碳钢）的压缩 拉伸与压缩在屈服阶段以前完全相同。 屈服极限 比例极限 弹性极限 E --- 弹性摸量 目 录 §1.5 拉伸和压缩时材料的力学性能 脆性材料（铸铁）的压缩 脆性材料的抗拉与抗压性质不完全相同 压缩时的强度极限远大于拉伸时的强度极限 目 录 §1.5 拉伸和压缩时材料的力学性能 目 录 §1.5 拉伸和压缩时材料的力学性能 §1.6 轴向拉伸和压缩时的强度计算 一 、安全因数和许用应力 工作应力 极限应力 塑性材料 脆性材料 塑性材料的许用应力 脆性材料的许用应力 目 录 n —安全因数 —许用应力 二 、强度条件 根据强度条件，可以解决三类强度计算问题 1、强度校核： 2、设计截面： 3、确定许可载荷： 目 录 §1.6 轴向拉伸和压缩时的强度计算 例题 油缸盖与缸体采用6个螺栓连接。已知油缸内径D=350mm，油压p=1MPa。螺栓许用应力[σ]=40MPa， 求螺栓的内径。 每个螺栓承受轴力为总压力的1/6 解： 油缸盖受到的力 根据强度条件 即螺栓的轴力为 得 即 螺栓的直径为 目 录 §1.6 轴向拉伸和压缩时的强度计算 例题 AC为50×50×5的等边角钢，AB为10号槽钢，〔σ〕=120MPa。确定许可载荷F。 解：1、计算轴力（设斜杆为1杆，水平杆为2杆）用截面法取节点A为研究对象 2、根据斜杆的强度，求许可载荷 A F α 查表得斜杆AC的面积为A1=2×4.8cm2 目 录 §1.6 轴向拉伸和压缩时的强度计算 3、根据水平杆的强度，求许可载荷 A F α 查表得水平杆AB的面积为A2=2×12.74cm2 4、许可载荷 目 录 §1.6 轴向拉伸和压缩时的强度计算 举例 例1 上料小车，每根钢丝绳的拉力Q=105kN，拉杆的面积A=60?100mm2 ，材 料为Q235钢，安全系数n=4。试校核拉杆的强度。 拉杆轴向受拉，每根拉杆的轴力 横截面积 FN FN 解： 根据强度条件，有 查表，Q235号钢的屈服极限为 许用应力 拉杆符合强度要求 解：这是一个设计拉杆截面的问题，根据 首先需要计算拉杆的轴力 例2 对结构作受力分析，利用静力平衡条件求出最大轴力 G + Q FBC FBA 最大轴力出现在电葫芦位于B 求圆钢杆BC 的直径 可以选取 例3 一起重用吊环，侧臂AC和AB有两个横截面为矩形的锻钢杆构成。h=120mm, b=36mm,许用应力为80MPa。求吊环的最大起重量。 解：问题是确定载荷 先求出侧臂所能承受的最大内力，再通过静力平衡条件确定吊环的载荷 FNmax FNmax 静力平衡条件 1、拉伸试验机原理如图所示，假设试验机的CD杆与试件AB 的材料同为低碳钢，且 ， 试验机最大拉力为 100 kN， （1）利用该试验机做拉断试验时， 试件直径最大可达多少？ （2）若试验机的安全系数为 n = 2， 则CD杆的横截面积为多大？ （3）若试件直径为 d =10 mm，现 测量其弹性模量E，则所加载荷最大 值为多少？ A B C D 课堂练习 A B C D 1、拉断：采用强度极限 2、CD杆不变形：采用屈服极限 3、在线弹性范围：采用比例极限 A B C D 载荷不能超过 15.7 kN §1.7 拉伸和压缩静不定问题 约束反力（轴力）可由静力平衡方程求得 静定结构： 目 录 约束反力不能由平衡方程求得 超静定结构：结构的强度和刚度均得到提高 超静定度（次）数： 约束反力多于独立平衡方程的数 独立平衡方程数： 平面任意力系： 3个平衡方程 平面共点力系： 2个平衡方程 目 录 §1.7 拉伸和压缩静不定问题 平衡方程 几何方程 物理方程 联立解方程，得 目 录 超静定结构的求解方法： 温度应力 已知： 材料的线胀系数 温度变化（升高） 1、杆件的温度变形（伸长） 2、杆端作用产生的缩短 3、变形条件 4、求解未知力 即 温度应力为 目 录 §1.7 拉伸和压缩静不定问题