第2章轴向拉压应力和力学性能.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 题 图示螺钉受拉力P作用，已知材料的剪切许用应力[?]与拉伸许用应力[?]的关系为[?]=0.6[?]，试求螺钉直径d与钉头高度h的合理比值。 题 一螺栓将拉杆与厚为8 mm的两块盖板相联接，如图所示，各零件材料相同，许用应力均为[?]=80 MPa，[?]=60 MPa，[?bs]=160 MPa。若拉杆的厚度t=15 mm，拉力P=120 kN，试确定螺栓直径d及拉杆宽度b。 P P/2 P/2 t d P P b 算 例 例 题 外载集度 p=2MPa, 角钢厚 t=12mm, 长 L=150mm, 宽b=60mm，螺栓直径 d=15mm. 求螺栓名义切应力 和螺栓与角钢间的名义挤压应力（忽略角钢与工字 钢之间的摩擦力） 解： （1）角钢承受的总载荷 （2）每个螺栓的剪力 （3）螺栓所受的名义切应力 4）单个螺栓与角钢 间的挤压力 （5）螺栓与角钢间的名义挤压应力 本章习题 2-1(b)(c),4,7 +补充题 2-13,14,15,16 2-20,22,23,24 2-28(a),29,30,31(a) 2-35,36,38,39 2-17,18,25(b) 求图示各杆指定截面的轴力，并作轴力图。 图示一阶梯形截面杆，其弹性模量E=200GPa，截面面积AI=300mm2，AII=250mm2,AIII=200mm2。试求 每段杆的内力、应力、应变、伸长及全杆的总伸长并画轴力图。 补充习题 1、求图示各杆指定截面的轴力，并作轴力图。 2、图示一阶梯形截面杆，其弹性模量E=200GPa，截面面积AI=300mm2，AII=250mm2,AIII=200mm2。试求 每段杆的内力、应力、应变、伸长及全杆的总伸长并画轴力图。 3．如图所示，构件中D＝2d＝32mm ，h＝12mm；拉杆材料的许用拉应力〔σ〕＝120MPa；〔τ〕＝70MPa；〔σbs〕＝170MPa。试计算拉杆的许可载荷F。 1.求图示各杆指定截面的轴力，并作轴力图。 单辉祖-材料力学教程 2. 图示一阶梯形截面杆，其弹性模量E=200GPa，截面面积AI=300mm2，AII=250mm2,AIII=200mm2。试求每段杆的内力、应力、应变、伸长及全杆的总伸长。 单辉祖-材料力学教程 3．如图2-2-10所示，构件中D＝2d＝32mm ，h＝12mm；拉杆材料的许用拉应力〔σ〕＝120MPa；〔τ〕＝70MPa；〔σbs〕＝170MPa。试计算拉杆的许可载荷F。 图2-2-10 参考答案： 解： 由拉强度条件σ= ≤[σ]，得 FN≤[σ]A 代入已知得 F≤[σ]A＝ [σ] /4＝120×3.14×162/4＝24115（N） 由截面法可：拉杆的许可载荷F＝FN≤24115 N。 由剪切强度条件τ＝ ＝ ≤〔σjy〕，得Fjy≤〔σjy〕Ajy 代入已知得 Fjy≤〔σjy〕Aj＝〔σjy〕 ＝102489.6（N） 拉杆的许可载荷F＝Fjy≤102489.6N。 为保证拉杆安全使用，应同时满足拉伸强度条件、剪切强度条件和挤压强度条件，所以取拉杆的许可载荷F＝FN≤24115 N。 本章结束 ！ 谢 谢 ！ 上海第二工业大学机电工程学院 黄慧春 例 题 5 ? 例题 剪 切 1.计算键的受力 ∑Mo=0 键 2.确定键的剪切面和挤压面 e’ e 横向应变 e’ 与轴向应变 e 例 2-18 图示桁架,结构左右对称,杆3比设计尺寸短d , 装配后将引起应力。试建立应力分析的平衡与补充方程。 解： 画变形图 画受力图 ? 建立平衡与补充方程 ? 在静不定杆系结构中, 各杆或各杆段的轴向变形必须服从变形协调条件,杆长制造误差一般将引起应力, 称为初应力 ? 剪切与剪切强度条件 以耳片销钉连接为例介绍分析方法 剪切强度条件： [t ] -许用切应力 假设：剪切面上的切应力均匀分布 剪切面 切应力公式： 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 * * * * * * * * * * * 解： 画变形图 画受力图 ? 建立平衡与补充方程 ? 1. 建立平衡方程 2. 建立补充方程 由几何关系，得变形协调方程 联立方程（c）和（d）得 3. 轴力计算 在静不定杆系结构中, 各杆或各杆段的轴向变形必须服从变形协调条件,杆长制造误差一般将引起应力, 称为初应力 §9 连接部分的强度计算 ? 连