第二章轴向拉压与性质b解说.ppt

1、基本概念： 2)、挤压面——相互压紧的表面。其面积用Abs表示。 3)、挤压力——挤压面上的力。用Fbs表示。 4)、挤压应力——挤压面上的压强。用σbs表示。 1)、挤压—构件之间相互接触表面产生的一种相互压紧的现象。 三、挤压的实用计算 1)、强度条件： 3、强度计算： 2)、强度计算：⑴ 校核强度; ⑵ 设计截面尺寸; ⑶ 确定外荷载。 2、挤压应力的确定：（实用的挤压应力，名义挤压应力） 假设：挤压面上只存在挤压应力，且挤压应力分布均匀。 方向：垂直于挤压面。 1、实际的挤压面为平面时——按实际平面面积计算。 2、实际的挤压面为半圆柱型表面时——按其对应的直经平面计算。 四、挤压面面积的确定 五、小结 接头处的强度计算 1、剪切的强度计算： 2、挤压的强度计算： 3、轴向拉伸的强度计算： 例：木榫接头如图所示，a = b =12cm，h = 35cm，c = 4.5 cm, P = 40 KN，试求接头的剪应力和挤压应力。 解：?：受力分析如图∶ ③：挤压应力计算： 剪切面∶A=bh ?：剪应力计算： 剪力：Fs=F 剪应力： 挤压面：Abs=bc 挤压力：Fbs=F 挤压应力： P P b A Abs 解：?：键的受力分析如图 例：齿轮与轴由平键（b*h*L=20*12*100）连接，它传递的扭矩M=2 KNm，轴的直径 d=70mm，键的许用剪应力为[?]= 60 MPa ，许用挤压应力为[?bs]= 100 MPa，试校核键的强度。 综上，键满足强度要求。 ?：剪应力的强度校核 ③：挤压应力的强度校核 A=bL （ ） （Fbs=F, Abs=Lh/2） A M d F 例：一铆接头如图所示，受力 P=110kN，钢板厚度 t=1cm，宽度 b=8.5cm ，许用应力为[? ]= 160M Pa ；铆钉的直径d=1.6cm，许用剪应力为[?]= 140M Pa ，许用挤压应力为[?bs]= 320M Pa，试校核铆接头的强度。（假定每个铆钉受力相等。） P/4 P/4 P P d P P ?：受力分析如图 解：一、铆钉的强度计算 P/4 P/4 ?：剪应力的强度计算 ③ ：挤压应力的强度计算 Fbs=P/4, Abs=td ?：拉伸的强度计算 综上，接头安全。 二、钢板的强度计算 ?：受力分析如图 危险面为：2—2、3—3面 P/4 3P/4 P N X 剪切与挤压小结 一、剪切的概念 受力特点：作用于构件两侧面上的外力合力大小相等，方向相反，且作用线相距很近。 变形特点：两力之间相邻截面发生相对错动。 二、应力 三、强度计算 ⑴校核强度，⑵设计截面，⑶确定外荷载。 剪切面的确定：两力之间相邻截面发生相对错动的面。 重点 四、挤压的基本概念：构件之间相互接触表面产生的一种相互压紧的现象。 五、挤压应力的确定： 六、强度计算： ⑴校核强度，⑵设计截面尺寸，⑶确定外荷载。 1、实际的挤压面为平面时——按实际平面面积计算。 2、实际的挤压面为半圆柱型表面时——按其对应的直经平面计算。 七、挤压面面积的确定 重点 八、接头处的强度计算—— 1、剪切的强度计算： 2、挤压的强度计算： 3、轴向拉压的强度计算： 例：已知：三角架ABC的 =120 MPa，AB 杆为 2 根 80*80*7 的等边角钢，AC 为 2 根 10 号槽钢，AB、AC 两 杆的夹角为300 。求：此结构所能承担的最大外荷载 Fmax 300 A B C F 300 解：1、求各杆内力 2、确定Fmax ≤ 强度条件： 3、确定 Fmax ： 查表：AAB=10.86×2=21.72 cm2，AAC=12.75 × 2=25.5cm2 ≤ §2—3 材料在拉压时的力学性质 一、问题的提出： 要使构件安全工作，必须了解构件的力学性能（机械性质）。 力学性能：构件受力与变形之间的关系。 ⅰ、在多大应力下是弹性变形， 弹性是线性的还是非线性； ⅱ、在多大应力情况下是塑性变形; ⅲ、在多大应力下发生强度破坏， 拉断或压坏； 了解构件的力学性能后，在使用时可以控制工作应力的大小。 构件的力学性能是通过实验得到这些数据。 二、试验条件：常温静载。 三、试验准备： 1、试件——国家标准试件。 拉伸试件——两端粗，中间细的等直杆。 压缩试件——很短的圆柱型： h=(1.5——3.0)d h d L d 圆形截面：L10=10d;L5=5d。矩形截面：L10=11.3 ； L5=5.65 2、实验设备——液压式万能材料试验机。 四、低碳钢拉伸试验 1、试验方法：逐级加载法。 2、拉伸图：（F-ΔL曲线）。 3、应力——应变图：（σ-ε曲线）