c2轴向拉伸与压缩.ppt

第二章 拉伸 压缩与剪切 §2-1 轴向拉伸与压缩的概念和实例 §2-1 轴向拉伸与压缩的概念和实例 二、工程实例 二、工程实例 二、工程实例 二、工程实例 二、工程实例 二、工程实例 §2-2 轴向拉伸或压缩时横截面上的内力与应力 [例2-2] 4．轴力计算法则 三、拉压杆横截面上的应力 2. 变形规律试验及平面假设 3.轴向拉压横截面上的应力公式 §2-3 拉压杆斜截面上的应力 4)轴向拉(压)构件的破坏实例 五、圣维南原理和应力集中 §2-4 材料在拉伸时的力学性能 变形前后的比较 低碳钢的拉伸实验 1．低碳钢(C≤0.3%)的拉伸时应力应变关系曲线 (stress-strain diagram under tension) b).屈服(流动)阶段(BD)Yielding region c)强化阶段(DE)strain hardening region： d)颈缩破坏阶段 (EG)necking region： 2).真实应力应变与名义应力应变关系曲线的比较Comparison of conventional and true stress-strain diagrams 3) 材料的静载强度指标 5)材料的塑性指标 2．其它塑性材料的拉伸力学性能 铸铁的拉伸破坏实验  Mechanical Properties of Materials in compress 1．低碳钢压缩时的力学性能 铸铁压缩实验 2．铸铁压缩时的力学性能 地铁隧道 §2.7 失效、安全因数和强度计算 二、安全系数 safety factor 三、轴向拉(压)强度条件 2．强度条件的应用 §2-8 轴向拉伸或压缩时的变形 三、轴向拉(压)变形的计算 §2-10 拉伸压缩静不定问题 二、温度应力 三、装配应力 §2-13 剪切和挤压的实用计算 二、剪切的实用计算 三、挤压的实用计算 三、挤压的实用计算 小 结 试画出低碳钢的拉伸应力—应变曲线，并标出相应的特征点及符号、名称； 试解释低碳钢在局部变形阶段时，应力—应变曲线上的应力下降了为什么会断裂； 试说出下列符号的名称及含义：se、sp、ss、sb(sc) 、s0.2、d、y； 试分析低碳钢、铸铁拉伸与压缩的失效形式，导致失效的应力； 在线弹性范围内，应力和变形与材料有关吗？ 小 结 如何从应力—应变曲线上判断材料的强度、刚度及塑性的强弱； 对于含若干构件的结构，其强度如何决定； 试分析结构的超静定次数； 试总结求解超静定结构的步骤；并能熟练得到超静定结构的变形协调条件(几何方程)； 静定结构会不会产生装配应力，会不会产生温度应力。 3．挤压应力： 假设：挤压应力在计算 挤压面上均匀分布 4．挤压强度条件： 5．许用挤压应力[s bs] ： 由模拟试验得到 四、例题 例2-10 图示轴与齿轮的平键联接。已知轴直径d=70mm，键的尺寸为b×h×l=20×12×100mm，传递的力偶矩Me=2kN·m，键的许用应力[t ]=60MPa，[s bs] =100MPa。试校核键的强度。 d O F Me n n O Me h/2 b l n n Fs Fbs 解：校核键的剪切强度： 校核键的挤压强度： Fs 例2-11 如图螺钉，已知：[t ]=0.6[s ]，求其d:h的合理比值。 h F d 解： 当s， t分别达到[s ]，[t ]时，材料的利用最合理 2-12 图示两块钢板，由一个螺栓联结。已知：螺栓直径d=24mm，每块板的厚度d=12mm，拉力P=27kN，螺栓容许应力[t ]=60MPa，[sjy]=120MPa，试对螺栓作强度校核。 d P P d d 解： （1）剪切强度校核 剪切面上的剪力为Q=P 剪切强度条件为： 故安全 （2）挤压强度校核 挤压强度条件为： d P P d d 故安全 2-13 图示螺栓接头。已知：钢板宽b=200mm，板厚d=200mm，螺栓直径d=18mm，钢板的容许拉应力[s]=160MPa，挤压应力[sjy]=240MPa，螺栓容许切应力[t]=100MPa。试求最大许可拉力[P]值。 (a) d 2 2 1 1 P P b P P (b) d d (c) 2Q 3Q 2Q P 解： （1）螺栓的剪切强度校核 用截面在两板之间沿螺杆的剪切面切开，取下部分为脱离体，如图c，该部分受拉力P和七个剪切面上的剪力作用，假定每个螺栓所受的力相同，故剪切面上的剪力为 Q=P/7 剪切强度条件为： P 178.038kN （2）螺杆同板之间的挤压强度校核 挤压强度条件为： 式中Pjy为每个螺栓所受到的挤