第03章的力学性能和拉压杆的强度-08学案.ppt

第三章 材料的力学性质 拉压杆的强度计算 §3.1 应力—应变曲线 一、材料在拉伸时的力学性能 I、低碳钢在拉伸时的力学性能 F — ? l 图与 A 和 l 有关 应力——应变图(? —? 曲线 ) 变形过程的四个阶段： 变形过程的四个阶段： I、低碳钢在拉伸时的力学性能 变形过程的四个阶段： 变形过程的四个阶段： 两个塑性指标： I、低碳钢在拉伸时的力学性能 I I 、其他塑性材料拉伸时的力学性能 I I 、其他塑性材料拉伸时的力学性能 I I I 、铸铁在拉伸时的力学性能 二、材料在压缩时的力学性能 I 、低碳钢在压缩时的力学性能 I I 、铸铁在压缩时的力学性能 第二节 高温下材料的性质 二、蠕变与应力松弛 三、热应力与热应变 第三节 加载速率对材料力学性质的影响 第四节 材料的疲劳强度 §3.5 许用应力和安全系数 一、许用应力和极限应力的选取 一、许用应力和极限应力的选取 二、安全系数的选取 §3.6 轴向拉压杆的强度及变形计算 一、危险截面 二、强度条件 3.列强度条件的步骤 4.强度计算的三类问题 例 2 某冷镦机的曲柄滑块机构如图所示。镦压时，连杆AB在水平位置。已知：h=1.4b，[?]=90MPa， F=3780kN，不计自重。试确定连杆的矩形截面尺寸。 例 2 某冷镦机的曲柄滑块机构如图所示。镦压时，连杆AB在水平位置。已知：h=1.4b，[?]=90MPa， F=3780kN，不计自重。试确定连杆的矩形截面尺寸。 例3 一铰接结构由杆AB和AC组成如图所示。杆AC的长度为杆AB的两倍，横截面面积均为A=200mm2。两杆材料相同，许用应力[s]=160MPa，试求结构的许可载荷 例3 一铰接结构由杆AB和AC组成如图所示。杆AC的长度为杆AB的两倍，横截面面积均为A=200mm2。两杆材料相同，许用应力[s]=160MPa，试求结构的许可载荷 例 3 三、变形计算 例4 图示直杆的面积为A，弹性模量为E，求直杆的总伸长量 例5 已知：l = 2m，d = 25mm，F = 100kN，? = 30o, E = 210GPa，求?A。 例5 已知：l = 2m，d = 25mm，F = 100kN，? = 30o, E = 210GPa，求?A。 §3.6 简单拉压超静定问题 2.超静定(静不定)的概念 静 定 问 题——约束反力或内力等未知力，可以仅由静 力平衡方程求得的问题。 温度应力——杆件内由于温度的变化所产生的应力 装配应力——由于杆件尺寸的微小误差，在装配后所产生的应力。是一种初应力。 §3.8 剪切和挤压的实用计算 一、剪切的实用计算 2.剪切的实用计算 (2)切应力： 3.剪切强度条件 二、挤压的实用计算 2.挤压的实用计算 挤压应力 关于挤压计算面面积的计算： 3.挤压强度条件 例 6 图示铆钉接头，板和铆钉材料相同，[?]=80MPa， 例 6 图示铆钉接头，板和铆钉材料相同，[?]=80MPa， 2. 铆钉和钢板的挤压强度 3. 钢板的拉伸强度 在一对大小相等、方向相反、作用线相距很近的外力作用下，使得杆件发生相对错动的变形现象。简称剪切 1.剪切的概念 F F 剪切面 单剪 m m F F F F 双剪 一、剪切的实用计算 有使螺栓沿剪切面错断的趋势 (1) 内力 m m F F m m F 一、剪切的实用计算 剪力(FQ) ? ——平均切应力，又称为名义切应力 切应力在剪切面上均匀分布 工程上通常采用“实用计算”(假定计算) AQ——剪切面面积 方向：与FQ相同，即沿剪切面 一、剪切的实用计算 [?]——材料的名义许用切应力 一、剪切的实用计算 1.挤压的概念 F F F F t 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 力(Fbs)——挤压面上所受到的压力 挤压应力(?bs)——与挤压力所对应的应力 挤压力 二、挤压的实用计算 挤压面 剪切面 F F t 工程上通常采用“实用计算”(假定计算)，即 挤压应力在计算挤压面上均匀分布 ?bs——名义挤压应力 Abs——计算挤压面面积 二、挤压的实用计算 (1) 圆柱形挤压面：计算挤压面 = 直径平面 二、挤压的实用计算 d t (2) 矩形挤压面： 计算挤压面 = 矩形平面 [?bs]——材料的名义许用挤压应力 二、挤压的实用计算 剪切面 挤压面 w b l b m m m m 1. 铆钉的剪切强度 [?bs]=200MPa, [?]=120MPa, 试校核此接头的强度。 解：应全面考虑接头的强度。 10 10 F=70 kN F 18 F F F 80 2. 铆钉的挤压