ch2 轴向拉伸和压缩及连接件的强度计算(ppt).ppt

*/111 2.7 简单拉压超静定问题 2.7.2 预应力与温度应力的概念 2 温度应力 由于超静定约束的作用，产生内力。内力引起杆件内的应力，这种应力称为热应力或温度应力。 如下图所示的蒸汽锅炉和原动机之间的管道，与锅炉和原动机相比，管道刚度很小，故可把A、B两端简化为固定端。 */111 2.7 简单拉压超静定问题 2.7.2 预应力与温度应力的概念 2 温度应力 温度的变化造成两个固定端水平反力由对称性很容易得出以下关系: 拆除右端约束，假设允许杆件自由变形： al是材料的线膨胀系数。 然后在右端作用FRB,杆件由于该力缩短。 实际上由于两端固定，杆件长度不能变化，必须有 */111 2.7 简单拉压超静定问题 2.7.2 预应力与温度应力的概念 2 温度应力 碳钢的al =12.5×10-6℃-1，E = 200GPa 由上面的公式计算得到 可见，温度变化较大时，温度应力的数值便非常可观。为了避免过高的温度应力，在管道中有时增加伸缩节，在钢轨各段之间留有伸缩缝，这样就可以削弱对膨胀的约束，降低温度应力 */111 2.8 连接件的强度计算 */111 2.8 连接件的强度计算 工程中有时需将几个构件连成一体，在连接部分，一般要有起连接作用的部件，称为连接件。如螺栓、铆钉、键等。 */111 2.8 连接件的强度计算 连接件的计算方法和破坏形式 连接件的受力与变形比较复杂,精确分析计算比较困难,工程中采用实用计算方法,称为“假定计算法”。 “假定计算法”的含义: 假设在受力面上应力均匀分布，按此计算出的“名义应力”是受力面上的平均应力； 对同类连接件进行破坏试验，用同样的计算方法由破坏载荷确定材料的极限应力，并将此极限应力除以适当的安全因数，得到材料的许用应力，从而对连接件建立强度条件。 */111 2.8 连接件的强度计算 三种破坏形式 铆钉沿受剪面m-m和n-n被剪坏 板铆钉孔或铆钉本身被挤压而发生显著的塑性变形 板在被铆钉孔削弱的截面被拉断 */111 2.8 连接件的强度计算 2.8.1 剪切强度计算 剪切面 剪切面上分布内力的合力?剪力FS 剪切面上且应力分布较为复杂 工程中假定在剪切面上切应力分布均匀，则名义切应力： 剪切强度条件： */111 2.8 连接件的强度计算 2.8.2 挤压强度计算 在铆钉与板相接触的侧面上，彼此之间局部受压 挤压 相互接触面 挤压面 挤压面上承受的压力 挤压力 Fbs 挤压面上的应力 挤压应力 sbs 挤压应力在挤压面上分布复杂 名义挤压应力: 挤压强度条件: Abs?挤压面面积 */111 2.8 连接件的强度计算 2.8.2 挤压强度计算 关于挤压面的说明 当挤压面为圆柱面时，计算挤压面面积取实际挤压面在直径平面上的投影面积(有效挤压面)。 实际挤压面 有效挤压面 */111 2.8 连接件的强度计算 【例2-10】 如图所示接头，由两块钢板用四个直径相同的钢铆钉搭接而成。已知载荷F = 80kN，板宽 b = 80mm，铆钉直径d =16mm, d =10mm, 许用切应力[t]=100MPa，许用挤压应力[sbs]=300MPa，许用拉应力[s]=160MPa。校核该接头的强度。 */111 2.8 连接件的强度计算 【例2-10】解 (1)铆钉剪切强度校核 通常认为个铆钉剪切面上剪力相等。 切应力 (2)铆钉挤压强度校核 铆钉所受挤压力等于剪切面上的剪力 */111 2.8 连接件的强度计算 【例2-10】解 (3)板拉伸强度校核 轴力沿板轴线的变化情况 截面1-1轴力最大，截面2-2 削弱最严重，均应计算。 */111 2.8 连接件的强度计算 2.8.3 焊缝强度计算 焊缝剪切面 假定 沿焊缝的最小断面(45°)发生剪切破坏；假定切应力在剪切面上均匀分布 FS 作用在单根焊缝最小断面上的剪力 强度条件 */111 本章作业 */111 本章完 */111 2.5 失效、许用应力与强度条件 【例2-4】(教材P23) 结构尺寸及受力如图。设AB、CD均为刚体，BC和EF为圆截面直杆，直径均为 d = 25mm。若已知载荷 F = 39 kN, 杆的材料为Q235，其许用应力[s]=160MPa。试校核此结构的强度是否安全。 */111 2.5 失效、许用应力与强度条件 【例2-4】解 (1)受力分析 计算杆BC和EF的轴力 杆EF受力最大，且杆EF与杆BC截面相同，故杆EF为危险杆。 */111 2.5 失效、许用应力与强度条件 【例2-4】解 (2)计算危险构件的应力 (3)判断危险构件是否满足强度条件 许用应力 危