平面汇交力系.ppt

0.49 ~ 0.98 木材（横纹） 0.0539 9.8 ~ 11.8 木材（顺纹） 0.16 ~ 0.18 15.2 ~ 36 混凝土 380 硬铝合金 0.33 71 LY12 铝合金 150 ~ 180 球墨铸铁 0.23 ~ 0.27 60 ~ 162 灰口铸铁 0.25 ~ 0.30 210 40CrNiMoA 合金钢 0.25 ~ 0.30 200 16Mn 低合金钢 0.24 ~ 0.28 205 45 中碳钢 0.24 ~ 0.28 200 ~ 210 Q235 低碳钢 E 牌号 材料名称 表6.1 常用材料的E、 值 6.4.3 拉压杆的位移 等直杆在轴向外力作用下，发生变形，会引起杆 上某点处在空间位置的改变，即产生了位移。 F1=30kN，F2 =10kN , AC段的横截面面积 AAC=500mm2,CD段的横截面面积ACD=200mm2， 弹性模量E=200GPa。试求： （1）各段杆横截面上的内力和应力； （2）杆件内最大正应力； （3）杆件的总变形。 解：(1)、计算支反力 =－20kN (2)、计算各段杆件横截面上的轴力 AB段： FNAB=FRA=－20kN BD段： FNBD=F2=10kN (3)、画出轴力图，如图（c）所示。 (4)、计算各段应力 AB段： BC段： CD段： (5)、计算杆件内最大应力 （6）计算杆件的总变形 整个杆件伸长0.015mm。 =0.015mm 横截面面积为 ，钢材的弹性模量 节点B的铅垂位移和水平位移？ 例6.5 图示托架，已知 ，圆截面钢杆 AB的直径 ，杆BC是工字钢，其 。求托架在F力作用下， 解：（1）取节点B为研究对象，求两杆轴力 （2）求AB、BC杆变形 （3）求B点位移，利用几何关系求解。 水平位移： 铅垂位移： 总位移： 6.4 图示钢制阶梯形直杆，各段横截面面积分别 钢材的弹性模量 试求： （1）各段的轴力，指出最大轴力发生 在哪一段，最大应力发生在哪一段； （2）计算杆的总变形； 为： 6.5 材料在拉伸与压缩时的力学性能 材料的力学性能：是材料在受力过程中表现出的 各种物理性质。 在常温、静载条件下，塑性材料和脆性材料在拉伸和压缩时的力学性能。 6.5.1 标准试样 为比例试样。国际上使用的比例系数k的值为5.65。 试样原始标距与原始横截面面积有 关系者 若k为5.65的值不能符合这一最小标距要求时，可以采取较高的值（优先采用11.3的值）。 采用圆形试样，换算后 和 两种 试样按照GB/T2975的要求切取样坯和制备试样。 6.5.2 低碳钢拉伸时的力学性能 低碳钢为典型的塑性材料。 在应力–应变图中呈现如下四个阶段： 段） 1、弹性阶段（ 段为直线段， 点对应的应力 P表示 称为比例极限，用 正应力和正应变成线性正比关系， 即遵循胡克定律， 弹性模量E和 的关系： 2、屈服阶段（ 段） 过b点，应力变化不大，应变急剧增大，曲线上 出现水平锯齿形状，材料失去继续抵抗变形的能 力，发生屈服现象 工程上常称下屈服强度为材料的屈服极限， 表示。 用 材料屈服时，在光滑试样表 面可以观察到与轴线成 的纹线，称为滑移线。 3、强化阶段（ 段） 材料晶格重组后，又增加了抵抗变形的能力，要 使试件继续伸长就必须再增加拉力，这阶段称为强化阶段。 处的应力，称为强度极限( ) 曲线最高点 冷作硬化现象，在强化阶段某一点 处，缓慢卸载， 则试样的应力–应变曲线会沿着 回到 点。 冷作硬化使材料的弹性强度提高，而塑性降低的现象 4、局部变形阶段（ 段） 试样变形集中到某一局部区域，由于该区域横截 面的收缩，形成了图示的“颈缩”现象 最后在“颈缩”处被拉断。 代表材料强度性能的主要指标： 和强度极限 屈服极限 可以测得表示材料塑性变形能力的两个指标： 伸长率和断面收缩率。 （1）伸长率 。 低碳钢的伸长率约为（26 ～ 30）% 的材料称为塑性材料(钢、铝、化纤等)； 的材料称为脆性材料(灰铸铁、玻璃、 陶瓷、混凝土等)。 （2）断面收缩率 低碳钢的断面收缩率约为50% ～ 60%左右 4.5.3 其它材料拉伸时的力学性能 灰口铸铁是典型的脆性材料，其应力–应变图是 一微弯的曲线，如图示 没有明显的直线。 无屈服现象，拉断 时变形很小， 强度指标只有强度极限 其伸长率 对于没有明显屈服阶段的塑性材料，通常以产 生0.2%的塑性应变所对应的应力值作为屈服