刘鸿文版材料力学教学课件2.pptVIP

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 二、由同一材料制成的不同构件，其许用应力是否相同?一般情况下脆性材料的安全系数要比塑性材料的安全系数选得大些，为什么？ 三、图示铝合金圆杆受轴向拉力P。已知材料的弹性模量E＝73GPa，泊松比μ＝ 。试求当杆伸长量 ＝7mm时，①直径的减少量 ； ② P力的大小。 * 四、图示支架，AB为钢杆，横截面面积 ；BC为木杆，横截面面积 。钢的许用应力 ，木材的许用拉应力 ,许用压应力 。试求支架的许可载荷 。 解： * 解：由平衡条件求得: AB杆与BC杆的许可轴力分别为： AB杆要满足强度条件， BC杆要满足强度条件， 两杆的强度都应得到满足，故支架的许可载荷应取 [P] =101 KN * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 解：?键的受力分析如图 例21 齿轮与轴由平键（b×h×L=20 ×12 ×100）连接，它传递的扭矩m=2KNm，轴的直径d=70mm，键的许用剪应力为[?]= 60M Pa ，许用挤压应力为[?jy]= 100M Pa，试校核键的强度。 m b h L m d P * 综上，键满足强度要求。 ?剪应力和挤压应力的强度校核 b h L d m * 解：?键的受力分析如图 例22 齿轮与轴由平键（b=16mm，h=10mm，）连接，它传递的扭矩m=1600Nm，轴的直径d=50mm，键的许用剪应力为[?]= 80M Pa ，许用挤压应力为[? jy]= 240M Pa，试设计键的长度。 b h L m d P m m * b h L ?剪应力和挤压应力的强度条件 ?综上 d m * 解：?受力分析如图 例23 一铆接头如图所示，受力P=110kN，已知钢板厚度为 t=1cm，宽度 b=8.5cm ，许用应力为[? ]= 160M Pa ；铆钉的直径d=1.6cm，许用剪应力为[?]= 140M Pa ，许用挤压应力为[?jy]= 320M Pa，试校核铆接头的强度。（假定每个铆钉受力相等。） b P P t t d P P P 1 1 2 2 3 3 P/4 * ?钢板的2--2和3--3面为危险面 ?剪应力和挤压应力的强度条件 综上，接头安全。 t t d P P P 1 1 2 2 3 3 P/4 * 一、轴向拉压杆的内力及轴力图 1、轴力的表示? 2、轴力的求法? 3、轴力的正负规定? 为什么画轴力图?应注意什么? 4、轴力图：FN=FN(x)的图象表示? P A FN B C 简图 A P P FN x P + 本章内容小结 * 轴力的简便求法: 以x点左侧部分为对象,x点的内力N(x)由下式计算: 其中“?F(?)”与“?F(?)”均为x点左侧与右侧部分的所有外力。 * 例1 图示杆的A、B、C、D点分别作用着5P、8P、4P、P的力，方向如图，试画出杆的轴力图。 A B C D O 5P 4P P 8P FN x –3P 5P P 2P * 应力的正负规定? 1、横截面上的应力:　　　　　　　　　　 二、拉压杆的应力　　　　　　　　　　 危险截面及最大工作应力?　　　　　　　　 2、拉压杆斜截面上的应力　　　　　　　　　　 Saint-Venant原理?　　　　　　　　 应力集中? s F(x) P ? ? x * 三、强度设计准则（Strength Design Criterion）：　　　　　　　　　 1、强度设计准则?　　　　　　　　　 ?校核强度：　 ?设计截面尺寸： ?设计载荷： * 1、等内力拉压杆的弹性定律　　　　　　　　　　 2、变内力拉压杆的弹性定律　　　　　　　　　　 3、单向应力状态下的弹性定律　　　　　　　　　　 四、拉压杆的变形及应变　　　　　　　　　　 FN(x) dx x F F * 4、泊松比（或横向变形系数）　　　　　　　　　　 5、小变形放大图与位移的求法 C A B C L1 L2 P C * 装配应力——预应力 装配温度 ?平衡方程；?几何方程——变形协调方