工程力学-第7章-轴向拉压杆件强度与变形计算.ppt

第二篇 材料力学;第7章 轴向拉压杆件的强度与变形计算;? 轴向拉压杆横截面上的应力 ;? 轴向拉压杆横截面上的应力 ; 承受轴向载荷的拉（压）杆在工程中的应用非常广泛。; 承受轴向载荷的拉（压）杆在工程中的应用非常广泛。;第7章 轴向拉压杆件的强度与变形计算;斜拉桥承受拉力的钢缆;第7章 轴向拉压杆件的强度与变形计算;? 7-1轴向拉压杆横截面上的应力 ;? 7-1轴向拉压杆横截面上的应力 ;? 7-1轴向拉压杆横截面上的应力 ;? 7-1轴向拉压杆横截面上的应力 ;? 7-2轴向拉压杆斜截面上的应力 ;? 7-2轴向拉压杆斜截面上的应力 ;? 7-2轴向拉压杆斜截面上的应力 ;? 7-3 轴向拉压杆的变形计算 胡克定律 ;轴向拉压的变形分析; 设一长度为l、横截面面积为A的等截面直杆，承受轴向载荷后，其长度变为l十?l，其中?l为杆的伸长量。;;;;; ; ;几种常用材料的E和m的约值; a. 等直杆受图 所示荷载作用，计算总变形。（各段 EA均相同）; b. 阶梯杆，各段 EA 不同，计算总变形。 ;总变形： ;第7章　轴向拉压杆件的强度与变形计算;例题2; 解：1． 作轴力图 由于直杆上作用有4个轴向载荷，而且AB段与BC段杆横截面面积不相等，为了确定直杆横截面上的最大正应力和杆的总变形量，必须首先确定各段杆的横截面上的轴力。; 2．计算直杆横截面上绝对值最大的正应力; 3．计算直杆的总变形量 ;? 7-4轴向拉压杆的强度计算 ; 前面讨论杆件轴向拉压时截面的应力是构件的实际应力——工作应力。 工作应力仅取决于外力和构件的几何尺寸。只要外力和构件几何尺寸相同，不同材料做成的构件的工作应力是相同的。 对于同样的工作应力，为什麽有的构件破坏、有的不破坏？显然这与材料的性质有关。 ; 所谓强度设计(strength design)是指将杆件中的最大应力限制在允许的范围内，以保证杆件正常工作，不仅不发生强度失效，而且还要具有一定的安全裕度。 对于拉伸与压缩杆件，也就是杆件中的最大（正常工作）正应力满足：; 其中 称为 许用应力(allowable stress)，与杆件的材料力学性能以及工程对杆件安全裕度的要求有关，由下式确定 ;原因：; 强度计算的依据是强度设计准则或强度条件。 强 度 条 件 ; 强度计算的依据是强度设计准则或强度条件。据此，可以解决三类强度问题。; ? 强度校核 已知杆件的几何尺寸、受力大小以及许用应力，校核杆件或结构的强度是否安全，也就是验证设计准则是否满足。 如果满足，则杆件或结构的强度是安全的； 否则，是不安全的。 ; ? 尺寸设计 已知杆件的受力大小以及许用应力，根据设计准则，计算所需要的杆件横截面面积，进而设计处出合理的横截面尺寸。 ; ? 确定许可载荷(allowable load) 根据设计准则，确定杆件或结构所能承受的最大轴力，进而求得所能承受的外加载荷。;三种类型的强度计算; 1. 螺纹内径d＝15 mm的螺栓，紧固时所承受的预紧力为FP＝20 kN。若已知螺栓的许用应力?σ? ＝150 MPa，; 3 ．应用强度设计准则进行确定校核;? 7-4轴向拉压杆的强度计算 ;? 7-4轴向拉压杆的强度计算 ;? 7-4轴向拉压杆的强度计算 ;? 7-4轴向拉压杆的强度计算 ;? 7-4轴向拉压杆的强度计算 ;? 7-4轴向拉压杆的???度计算 ;轴向拉伸（压缩）强度计算和刚度计算小结 （见框图） ;1）一定用截面法计算轴力（内力） 切记凭主观判断（将外力变为内力）;? 作业