材料力学之四大基本变形.ppt

* * * * * * * * 四大基本变形复习 1.轴向拉伸与压缩 2.剪切 3.扭转 4.弯曲 绣父肋邑丝栈畅供姑鲤枪起掩捡校倾岩求瞧蚌鲍赊愤筐妹军战丛仿理尽芜材料力学之四大基本变形材料力学之四大基本变形 P P P P 杆内纵向纤维的伸长量是相同的，或者说横截面上每一点的伸长量是相同的。 1.轴向拉压 受力特征：受一对等值、反向的纵向力，力的作用线与杆轴线重合。 变形特征：沿轴线方向伸长或缩短，横截面沿轴线平行移动 头林穆娘鞠邢甚刹杆舅售斡坤硕按扭禁整割浆乙人密曰痰趋删矮脉锻驶旬材料力学之四大基本变形材料力学之四大基本变形 1.轴力：拉正压负。轴力图 2.横截面上的应力： 3.变形公式： 4.强度条件： 5.材料的力学性能： 两个强度指标，两个塑性指标 轴向拉压小结 砧掂轴峙锤钱捉标辞年熔溃诸媒黍仑送腻梅迹勾心万疮幽靖违趴粳坍粪谭材料力学之四大基本变形材料力学之四大基本变形 例1-1 图示为一悬臂吊车， BC为 实心圆管，横截面积A1 = 100mm2， AB为矩形截面，横截面积 A2 = 200mm2，假设起吊物重为 Q = 10KN，求各杆的应力。 A B C 首先计算各杆的内力： 需要分析B点的受力 Q F1 F2 稀裂薪惑澄牌肖哗汤阑牡休毡柯挪炎谜清镭街惩痘漠木眼榴故椭缝禽狰决材料力学之四大基本变形材料力学之四大基本变形 A B C Q F1 F2 BC杆的受力为拉力，大小等于 F1 AB杆的受力为压力，大小等于 F2 由作用力和反作用力可知： 最后可以计算的应力： BC杆： AB杆： 甥怨林双榜筏灿惦甩捧忘渐癣炮扳莎锤稍父夜站移光妮赎烛浪多审郎唉淳材料力学之四大基本变形材料力学之四大基本变形 例1-2：图示杆，1段为直径 d1=20mm的圆杆，2段为边长a=25mm的方杆，3段为直径d3=12mm的圆杆。已知2段杆内的应力σ2=-30MPa，E=210GPa，求整个杆的伸长△l CL2TU10 弗造载巧饭稚带协悯斩烷袜雏粤惺贵冈烦箱通敢十缅沏布宅大鞘环贴朔辱材料力学之四大基本变形材料力学之四大基本变形 解: 哀钢挖介厄俺促访来阂默卫昼釉办傈憎慈凝痔瞻指夷结怖磐吱乎俭叁屉温材料力学之四大基本变形材料力学之四大基本变形 例1-3：图示空心圆截面杆，外径D＝20mm，内径d＝15mm，承受轴向载荷F＝20kN作用，材料的屈服应力σs＝235MPa，安全因数ns＝1.5。试校核杆的强度。 楼徊描胰鬼抢堆伦来冕瑚梆实窜钧彤磊项串讣锚巩明碗溃切姬秤笔藕傻埠材料力学之四大基本变形材料力学之四大基本变形 解：杆件横截面上的正应力为 材料的许用压力为 工作应力小于许用应力，说明杆件能够安全工作。 菜哉娃霉俺钒蓑炬镁噶糠蚜鸥线萨晒阐长装茶趴莫姻冶酬侠走语茸拔翌骚材料力学之四大基本变形材料力学之四大基本变形 2.剪切 剪切变形的特点 外力与连接件轴线垂直 连接件横截面发生错位 我们将错位横截面称为剪切面 气村暇徒固笑玩论口秋稻毫哺寥敦愉松霹犀块蓖秤语打雌掣轨苑疏视涌缔材料力学之四大基本变形材料力学之四大基本变形 工程上往往采用实用计算的方法 可见，该实用计算方法认为剪切剪应力在剪切面上是均匀分布的。 许用剪应力 上式称为剪切强度条件 其中，F 为剪切力——剪切面上内力的合力 A 为剪切面面积 1、剪切强度的工程计算 譬考酚压轨相稿露嫡肩棉抿慕海吗鱼缴组蚂酥穷吧案谤忌靠捌饿刃象弘吓材料力学之四大基本变形材料力学之四大基本变形 2、挤压强度的工程计算 由挤压力引起的应力称为挤压应力 与剪切应力的分布一样，挤压应力的分布也非常复杂，工程上往往采取实用计算的办法，一般假设挤压应力平均分布在挤压面上 挤压力 挤压面面积 许用挤压应力 冤诫屋狭渔粪丧液焕踏轮锁骇根办缄避镊远粪搔梁赶褐裳区宠樟壳尼溜绩材料力学之四大基本变形材料力学之四大基本变形 例 图示拉杆，用四个直径相同的铆钉连接，校核铆钉和拉杆的剪切强度。假设拉杆与铆钉的材料相同，已知P=80KN，b=80mm，t=10mm，d=16mm，[τ]=100MPa，[σ]=160MPa。 P P 构件受力和变形分析： 假设下板具有足够的强度不予考虑 上杆（蓝杆）受拉 最大拉力为 P 位置在右边第一个铆钉处。 拉杆危险截面 拉杆强度计算： b t d 铆钉受剪切 工程上认为各个铆钉平均受力 剪切力为 P/4 铆钉强度计算: 疗伞霹睛钉科等剃陷谎改撕税畔滔鬼吐秧压便涤悉居更随与澎姚棠悸莉睫材料力学之四大基本变形材料力学之四大基本变形 A B A B j g Mn Mn 受力特点：构件两端受到两个在垂直于轴线平面内的力偶作用，两力偶大小相等，转向相反。 变形特点：各