材料力学课件1概要.ppt

§2.7 失效、安全因数和强度计算 一 、安全因数和许用应力 工作应力 极限应力 塑性材料 脆性材料 塑性材料的许用应力 脆性材料的许用应力 目 录 n —安全因数 —许用应力 §2.7 失效、安全因数和强度计算 二 、强度条件 根据强度条件，可以解决三类强度计算问题 1、强度校核： 2、设计截面： 3、确定许可载荷： 目 录 §2.7 失效、安全因数和强度计算 例题2.4 油缸盖与缸体采用6个螺栓连接。已知油缸内径D=350mm，油压p=1MPa。螺栓许用应力[σ]=40MPa， 求螺栓的内径。 每个螺栓承受轴力为总压力的1/6 解： 油缸盖受到的力 根据强度条件 即螺栓的轴力为 得 即 螺栓的直径为 目 录 §2.7 失效、安全因数和强度计算 例题2.5 AC为50×50×5的等边角钢，AB为10号槽钢，〔σ〕=120MPa。确定许可载荷F。 解：1、计算轴力（设斜杆为1杆，水平杆为2杆）用截面法取节点A为研究对象 2、根据斜杆的强度，求许可载荷 A F α 查表得斜杆AC的面积为A1=2×4.8cm2 目 录 §2.7 失效、安全因数和强度计算 3、根据水平杆的强度，求许可载荷 A F α 查表得水平杆AB的面积为A2=2×12.74cm2 4、许可载荷 目 录 §2.8 轴向拉伸或压缩时的变形 一 纵向变形 二 横向变形 钢材的E约为200GPa，μ约为0.25—0.33 EA为抗拉刚度 泊松比 横向应变 目 录 { §2.8 轴向拉伸或压缩时的变形 目 录 §2.8 轴向拉伸或压缩时的变形 目 录 对于变截面杆件（如阶梯杆），或轴力变化。则 例题2.6 AB长2m, 面积为200mm2。AC面积为250mm2。E=200GPa。F=10kN。试求节点A的位移。 解：1、计算轴力。（设斜杆为1杆，水平杆为2杆）取节点A为研究对象 2、根据胡克定律计算杆的变形。 A F 300 §2.8 轴向拉伸或压缩时的变形 斜杆伸长 水平杆缩短 目 录 3、节点A的位移（以切代弧） §2.8 轴向拉伸或压缩时的变形 A F 300 目 录 §2.9 轴向拉伸或压缩的应变能 在 范围内,有 应变能（ ）：固体在外力作用下，因变形而储 存的能量称为应变能。 目 录 1 l D §2.10 拉伸、压缩超静定问题 约束反力（轴力）可由静力平衡方程求得 静定结构： 目 录 第二章 拉伸、压缩与剪切 目 录 §2.1 轴向拉伸与压缩的概念和实例 §2.2 轴向拉伸或压缩时横截面上的内力和应力 §2.3 直杆轴向拉伸或压缩时斜截面上的应力 §2.4 材料拉伸时的力学性能 §2.5 材料压缩时的力学性能 §2.7 失效、安全因数和强度计算 §2.8 轴向拉伸或压缩时的变形 §2.9 轴向拉伸或压缩的应变能 §2.10 拉伸、压缩超静定问题 §2.11 温度应力和装配应力 §2.12 应力集中的概念 §2.13 剪切和挤压的实用计算 §2.1 轴向拉伸与压缩的概念和实例 目 录 §2.1 轴向拉伸与压缩的概念和实例 目 录 作用在杆件上的外力合力的作用线与杆件轴线重合，杆件变形是沿轴线方向的伸长或缩短。 拉（压）杆的受力简图 F F 拉伸 F F 压缩 §2.1 轴向拉伸与压缩的概念和实例 目 录 受力特点与变形特点： §2.1 轴向拉伸与压缩的概念和实例 目 录 §2.2 轴向拉伸或压缩时横截面上的内力和应力 1、截面法求内力 F F m m F FN F FN 目 录 (1)假想沿m-m横截面将 杆切开 (2)留下左半段或右半段 (3)将弃去部分对留下部分 的作用用内力代替 (4)对留下部分写平衡方程 求出内力即轴力的值 §2.2 轴向拉伸或压缩时横截面上的内力和应力 2、轴力：截面上的内力 F F m m F FN F FN 目 录 由于外力的作用线与杆件的轴线重合，内力的作用线也与杆件的轴线重合。所以称为轴力。 3、轴力正负号： 拉为正、压为负 4、轴力图：轴力沿杆 件轴线的变化 §2.2 轴向拉伸或压缩时横截面上的内力和应力 已知F1=10kN；F2=20kN； F3=35kN；F4=25kN;试画出图示杆件的轴力图。 1 1 例题2.1 FN1 F1 解：1、计算各段的轴力。 F1 F3 F2 F4 A B C D 2 2 3 3 FN3 F4 FN2 F1 F2 AB段 BC段 CD段 2、绘制轴力图。 目 录 §2.2 轴向拉伸或压缩时横截面上的内力和应力 目 录 §2.2 轴向拉伸或压缩时横截面上的内力和应力 杆件的强度不仅与轴力有关，还与横截面面积有关。