[工学]第二章 轴向拉压应力与材料的力学性能7、8.ppt

挤压强度条件 [sbs] - 许用挤压应力 最大挤压应力 d d： 数值上等于受压圆柱面在相应径向平面上的投影面积 ? 挤压与挤压强度条件 例 8 已知：d =2 mm，b =15 mm，d =4 mm，[t ] =100 MPa，[s bs ]=300 MPa，[s ]=160 MPa 试求：[F] = ? ? 例 题 解：1. 破坏形式分析 ? 例 题 2. 许用载荷 [F] ? ? ? ? 例 题 例 9 已知：F = 80 kN, d = 10 mm, b = 80 mm, d = 16 mm, [t ] = 100 MPa, [s bs ] = 300 MPa, [s ] = 160 MPa 试：校核接头强度 ? 例 题 解：1. 接头受力分析 当各铆钉的材料与直径均相同，且外力作用线在铆钉群剪切面上的投影，通过铆钉群剪切面形心时， 通常即认为各铆钉剪切面上的剪力相等 ? 例 题 2. 强度校核 剪切强度： 挤压强度： 拉伸强度： ? 例 题 例 电瓶车挂钩由插销联接，如图示。插销材料为20钢，[τ]=30MPa，[σbs]＝100MPa，直径d=20mm。挂钩及被联接的板件的厚度分别为t=8mm和1.5t=12mm。牵引力F=15kN。试校核插销的强度。 ? 例 题 习题： 教材：2－15、18、22 材料力学学习指导书： 测试一：2.1.1； 测试二：2.2.1－2.2.3； 测试三：2.3.1－2.3.4 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 武汉体育学院体育工程与信息技术系 * * 武汉体育学院体育工程与信息技术系 第二章　轴向拉压应力与材料的力学性能 第二章 轴向拉压应力与材料的力学性能 §7 许用应力与轴向强度条件 ? 失效与许用应力 ? 轴向拉压强度条件 ? 例题 ? 失效与许用应力 断裂与屈服，相应极限应力 构件工作应力的最大容许值 n ? 1 安全因数 静荷失效 许用应力 ? 轴向拉压强度条件 保证拉压杆不致因强度不够而破坏的条件 校核强度 知杆外力、A与[s]，检查杆能否安全工作 截面设计 知杆外力与[s]，确定横截面面积 确定承载能力 知杆A与[s]，确定杆能承受的FN,max 常见强度问题类型 强度条件 - 变截面变轴力拉压杆 - 等截面拉压杆 例 图示空心圆截面杆，外径D＝20mm，内径d＝15mm，承受轴向荷载F＝20kN作用，材料的屈服应力?s＝235MPa，安全因数n=1.5。试校核杆的强度。 解： 可见，工作应力小于许用应力，说明杆件安全。 F F D d ? 例 题 例 已知一圆杆受拉力P =25 k N，直径 d =14mm，许用应力 [?]=170MPa，试校核此杆是否满足强度要求。 解：① 轴力：FN = P =25kN ②应力： ③强度校核： ④结论：此杆满足强度要求，能够正常工作。 ? 例 题 例 6 已知： l，h，F（0xl），AC为刚性梁， 斜撑杆 BD 的许用应力为 [s ] 试求：为使杆 BD 重量最轻，q 的最佳值 斜撑杆 ? 例 题 解：1. 斜撑杆受力分析 2. q 最佳值的确定 先满足 强度条件 再求极值 检验 ? 例 题 例 已知：A1=A2=100 mm2，[s 1 ]=200 MPa， [s 2 ]=150 MPa ? 例 题 试求：载荷F的许用值 [F] = ? 固定铰链 解：1. 轴力分析 2. 确定[F] 分别建立两杆强度条件 ? 例 题 2杆强度有富裕 可见：当外载荷 可减小2杆面积，使 构件应力同时达到各自的许用应力 ——结构等强，重量最轻 ? 例 题 ? 1 2 C B A 1.5m 2m F 图示结构，钢杆1：圆形截面，直径d=16 mm,许用应力 ；杆2：方形截面，边长 a=100 mm, ,(1)当作用在B点的载荷 F=2 吨时，校核强 度；(2)求在B点处所 能 承受的许用载荷。 解： 一般步骤： 外力 内力 应力 利用强度条 件校核强度 ? 例 题 F 1、计算各杆轴力 ? 2 1 解得 ? 1 2 C B A 1.5m 2