3第二章：轴向拉压与剪切 2.ppt

为充分利用材料，切应力和挤压应力应满足 §2-13 剪切和挤压的实用计算 得： 目 录 * 图示接头，受轴向力F 作用。已知F=50kN，b=150mm，δ=10mm，d=17mm，a=80mm，[σ]=160MPa，[τ]=120MPa，[σbs]=320MPa，铆钉和板的材料相同，试校核其强度。 2.板的剪切强度 解：1.板的拉伸强度 §2-13 剪切和挤压的实用计算 例题3-1 目 录 * 3.铆钉的剪切强度 4.板和铆钉的挤压强度 结论：强度足够。 §2-13 剪切和挤压的实用计算 目 录 * §2-13 剪切和挤压的实用计算 例题3-2 平键连接 图示齿轮用平键与轴连接，已知轴的直径d=70mm，键的尺寸为 ，传递的扭转力偶矩Me=2kN·m，键的许用应力[τ]=60MPa，[ ]= 100MPa。试校核键的强度。 O F d Me ｝ n n h b (a) FS Me n n O (b) 0.5h FS n n b (c) 目 录 * §2-13 剪切和挤压的实用计算 解：（1）校核键的剪切强度 由平衡方程 得 （2）校核键的挤压强度 由平衡方程得 或 平键满足强度要求。 目 录 * 小结 1.轴力的计算和轴力图的绘制 2.典型的塑性材料和脆性材料的主要力学性能 及相关指标 3.横截面上的应力计算，拉压强度条件及计算 4.拉（压）杆的变形计算，桁架节点位移 5.拉压超静定的基本概念及超静定问题的求解方法 目 录 6.剪切变形的特点,剪切实用计算,挤压实用计算 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 第二章 拉伸、压缩与剪切(2) 目 录 §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 * §2.5 材料压缩时的力学性能 一 试件和实验条件 常温、静载 目 录 * §2.5 材料压缩时的力学性能 二 塑性材料（低碳钢）的压缩 拉伸与压缩在屈服阶段以前完全相同。 屈服极限 比例极限 弹性极限 E --- 弹性摸量 目 录 * §2.5 材料压缩时的力学性能 三 脆性材料（铸铁）的压缩 脆性材料的抗拉与抗压性质不完全相同 压缩时的强度极限远大于拉伸时的强度极限 目 录 * 目 录 §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 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