第三章 几种形式的应力分析课件.ppt

外载集度 p=2MPa, 角钢厚 t=12mm, 长 L=150mm, 宽b=60mm，螺栓直径 d=15mm. 求螺栓名义切应力 （忽略角钢与工字钢之间的摩擦力） 解： （1）角钢承受的总载荷 （3）螺栓所受的名义切应力 * * 第三章 几种形式的应力分析 介绍拉伸、剪切、扭转的概念、适用零件及应力分析。 第一节 直杆的轴向拉伸 当杆件在其两端受到等值、反向、作用线与杆轴重合的一对力（F，F）作用时杆件将沿轴线方向发生伸长或缩短变形，此类变形称为拉伸或压缩。 一、概念和简图 第一节 直杆的轴向拉伸 注：正应力符号规定与轴力相同,拉为正,压为负。 二、拉伸（压缩）应力 第一节 直杆的轴向拉伸 EA越大，材料受拉压作用时变形小，EA称为杆件的抗拉（压）刚度。 三、压缩、拉伸的胡克定律 第一节 直杆的轴向拉伸 解： 1、求各段轴力并作轴力图 2、求各段变形及总变形 例：阶梯杆、求总变形 已知：A1=400mm2 l1=200mm A2=800mm2 l2=200mm E=200GPa 第一节 直杆的轴向拉伸 解： 1、求各段轴力并作轴力图 2、求各段变形及总变形 例：阶梯杆、求总变形 已知：A1=400mm2 l1=200mm A2=800mm2 l2=200mm E=200GPa 第一节 直杆的轴向拉伸 解： 第一节 直杆的轴向拉伸 当杆件受拉伸时该值为负值。 四、横向变形 μ—横向变形因数（泊松比）为材料常数。碳钢的泊松比为0.24～0.28，记为0.3。 当应力不超过比例极限时，横向应变与纵向应变之比的绝对值是一个常数。 第二节 剪切 剪切：当在杆件某一截面处，在杆件两侧受到等值，反向、作用线平行且相距很近一对力作用时，将使杆件两部分沿这一截面（剪切面）发生相对错动的变形，这种变形称为剪切。 连接件：铆钉、销钉、螺栓、键等都是受剪构件。 一、概念和简图 第二节 剪切 假定切应力在剪切面上均匀分布， 则： 二、剪切应力 第二节 剪切 ①校核 ②设计截面 ③确定许用载荷 三、强度条件 例题 例题 （2）每个螺栓的剪力 第三节 扭转 扭转：在杆件的两端作用等值，反向且作用面垂直于杆件轴线的一对力偶时，杆的任意两个横截面都发生绕轴线的相对转动，这种变形称为扭转变形。 一、概念和简图 变形特点：杆任意两截面绕轴线发生相对转动。 第三节 扭转 二、T、m、P之间的关系 m——外力偶矩（N?m） T——截面扭矩（N?m） P——功率（W或者kW） 第三节 扭转 二、T、m、P之间的关系 n——转速（r/min） r——回转半径（m） P——功率（W） 第三节 扭转 二、T、m、P之间的关系 功率 kW：1kW=1000N?m/s 马力：1马力=735.5W 截面法：截 取 代 平 扭转内力用T表示，扭矩。 三、扭矩图 第三节 扭转 若保留右段，则有 T与 大小相等，转向相反(作用与反作用) 为了表达方便，按变形特点规定符号 符号规定：按右手螺旋法将扭矩T表为矢量，若该矢量方向与截面外法线方向一致为正，反之为负。 第三节 扭转 三、扭矩图 例:已知A轮为主动轮，B、C、D为从动轮， 轴的转速为300转/分。 A B D C 1 2 3 1 2 3 第三节 扭转 试求1-1，2-2，3-3截面的扭矩。 解：1. 求外力偶 第三节 扭转 2.求扭矩 作轴的受力图，利用截面法可求出扭矩 3.扭矩图 － + 5.09 3.82 (kN·m) T mA mC mB mD 7.64 1 3 2 若将力偶用矢量表示，则与杆的拉、压内力计算完全类似。 第三节 扭转 第三节 扭转 各圆周线形状、间距不变，筒长不变（横截面无主应力）。 四、圆轴扭转时应力与变形