工程力学材料力学_知识点_及典型例题工程力学材料力学_知识点_及典型例题.docxVIP

例4：试设计图示轴向拉压杆的截面尺寸。/jxzt/GL/example4.htm \l 知识点( )如图所示的轴向拉压杆，已知材料的许用应力[σ]=10MPa，若截面为圆形，试设计其直径d。??　解：1、用截面法求杆件上各段的轴力? 分别假想地用截面沿(a)图的1-1、2-2、3-3截面处将杆切开，取左段或右段为研究对象，画出其受力图如图(b)、(c)、(d)。（图中的轴力最好都假设为拉力）　由(b)图列平衡方程得：2+N1=0?? N1=-2kN(压力)　由(c)图列平衡方程得：2-3+N2=0?? N2=1kN(拉力)　由(d)图列平衡方程得：-N3-4=0?? N3=-4kN(压力)　2、作杆件的轴力图如图(e)　由轴力图可得：|N|max=4kN (杆件的危险截面)　3、根据强度条件设计截面尺寸　　知识点：1、变形：物体 形状和尺寸的改变。2、强度：强度是构件承受外力时抵抗破坏的能力。3、刚度：刚度是构件承受外力时抵抗变形的能力。4、稳定性：稳定性是构件承受外力时保持原有平衡状态的能力。5、杆件的基本变形形式：轴向拉伸和压缩、剪切、扭转、弯曲。6、轴向拉伸和压缩的受力特点：杆件受到的力（或合力）与其轴线重合。7、轴力：与杆件的轴线重合的内力（用FN或N表示） （拉为正，压为负）。8、截面法： 用一假想的截面从要求内力处将 杆件切开分成两段，取其中的任意一段为研究对象，画出其受力图，利用平衡方程，求出内力。 ? 其步骤可归结为下列四步：切、取、代、平9、轴力图：将杆件的轴力随截面位置变化的关系用一个图形来表示。10、应力 ：应力是分布内力的集度。垂直于截面上的应力叫正应力，用σ表示。切于截面的应力叫切应力（剪应力），用τ表示。11、轴向拉压杆横截面上正应力的计算公式：　　 12、极限应力（σu）：材料失效时的应力。? 塑性材料的极限应力是屈服极限（σs）；脆性材料的极限应力是强度极限（σb）。13、许用应力[σ]：保证构件安全工作，材料许可承担的最大应力。? ? ?其中：n---安全系数14、安全系数：为保证构件具有一定安全贮备而选取的一个大于1的系数。安全系数越大构件越安全，但越不经济。15、轴向拉压杆的强度条件：? 　 16、三类强度计算? (1)、强度校核? 校核? ? 是否成立。成立则强度够，不成立则强度不够。? (2)、截面设计? 　计算出杆件的横截面面积，从而根据截面形状设计尺寸。? (3)、确定许可荷载? 　计算出杆件的轴力，从而根据轴力与荷载的关系确定许可荷载的大小。　 例5：试校核图示铆钉联接的强度。/jxzt/GL/example5.htm \l 知识点( )如图所示的铆钉联接，已知铆钉的许用剪应力[τ]=80MPa， 铆钉和钢板的许用挤压应力[σjbs]=200MPa，钢板的许用正应力[σ]=160MPa， 铆钉直径d=20mm，钢板厚度t=8mm，钢板宽度b=60mm，P=10kN，试校核此联接的强度。? 　知识点：1、剪切的受力特点：构件受到一对大小相等、方向相反、作用线相隔很近的平行力作用。2、剪切的变形特点：沿平行两力作用线之间的面发生相对错动。发生相对错动的面称为剪切面。　剪切变形是工程实际中常见的一种基本变形。常出现于联接件中，如：铆钉联接、螺栓联接、销钉联接、键联接、榫头联接等等。? ? ３、挤压:剪切变形中传递力的接触面发生的局部受压现象。传递力的接触面称为挤压面(d图中的阴影部分a图的挤压面计算面积)。? ? 　/jxzt/GL/example5.htm \l E5 ４、剪应力计算公式 ：(工程实用计算中假设剪应力是均匀分布在剪切面上的)　　　其中:τ---剪应力? FS---剪切面上的剪力? A---剪切面面积? [τ]---许用剪应力5、剪切的强度条件：　　6、挤压的应力计算公式：(工程实用计算中假设挤压应力是均匀分布在挤压面的计算面积上的)　　其中：Fbs---挤压力? σbs---挤压应力? Ajbs---挤压面计算面积（是其最大正投影面面积）7、挤压的强度条件:　 　由上述两个强度条件可进行三个方面的强度计算： （1）、强度校核 （2）、截面设计 （3）、确定许可荷载8、轴向拉压杆的强度条件：? 　　/jxzt/GL/example5.htm \l E5 例6：试设计图示轴的直径d。/jxzt/GL/example6.htm \l 知识点( )图示圆轴AB所受的外力偶矩Me1=800N·m，Me2=1200N·m，Me3=400N·m，G=80GPa，l2=2l1=600mm [τ]=50MPa，[φ/]=0.25（o）/m。试设计轴的直径。?? 　? 知识点：1、扭转：杆件的两端受到大小相等、转向相反且作用平面直垂于杆轴线的力偶的作用，致使杆件各横截面都绕杆轴线发