拉压剪切-精选课件(公开).ppt

§2-4 材料拉伸时的力学性能 5、卸载与再加载规律 §2-5 材料压缩时的力学性能 § 2.10 简单拉压静不定问题 （4）联立平衡方程与补充方程求解 C A B D F ? ? 1 2 3 ? ? A 1 2 3 ┕ ┕ ? ? A 静不定的求解步骤： 2、根据变形情况（关系）列出变形协调条件 方程； 3、根据物理关系写出补充方程； 4、联立静力平衡方程与补充方程求出所有的 未知力。 1、列出静力平衡方程； A F B C 例 图示AB杆，两端固定，在横截面C处承受轴向载荷F作用。设拉压刚度EA为常熟，试求杆端的支反力。 A F B C FAx FBx 解：1）画受力图、列 平衡方程； 2）变形协调方程(几何方程): 3）物理方程(胡克定律): A F B C A F B C FAx FBx 2）变形协调方程 (几何方程): 3）物理方程(胡克定律): 1）列平衡方程： 4）解方程（a）和（e）即得： 例题：图示结构，由刚性杆AB及两根弹性杆1、2组成，在B端受力F作用，两弹性杆刚度均为EA，求杆1、2的内力。 1 2 EA EA a l A B F l l F1 F2 1）列平衡方程： 2）变形协调方程： Δl1 Δl2 1 2 F l C B l l D 例8-11：图示结构，杆1、2的弹性模量均为E，横截面面积均为A，梁BD为刚体，载荷F=50kN，[бt]=160MPa， [бC]=120MPa，试确定各杆的横截面面积。 FN1 FN2 FBx FBy 1 2 F l C B l l D FN1 FN2 FBx FBy C’ 变形协调方程： 解方程（a）、（c）得： 习题2.43 例：在两端固定的杆件的截面C上，沿轴线作用F力，求两端的反力。 求解超静定问题的思路： 平衡方程 补充方程 联立求解，得出约束力或内力 A C B F 习题2.40： 例：受预拉力10kN拉紧的绳缆，C点再施加15kN的力，求BC 、AC段的内力？ 习题2.42： A C B 15kN C点的作用范围？ 例.图示等直杆AB。长度为L，横截面面积为A, 弹性模量E,线膨胀系数?为已知. 求温度升高 ?T 时，杆内的温度应力. A B l 2.11 温度应力和装配应力 1.什么是温度应力？ A B ?LT B A B ?LF FA FB ΔLT=|ΔLF| α L ΔT = FBL/(EA) 变形关系： 补充方程： 平衡方程： FA=FB 作业：2.47 例题：2.12 练习：2.48 ? 图示杆系,若3杆尺寸有微小误差,则在杆系装配好后,各杆将处于图中位置,因而产生轴力.3杆的轴力为拉力,1.2杆的轴力为压力.这种附加的内力就称为装配内力.与之相对应的应力称为装配应力 (initial stresses) . A B C D ? ? 2 1 3 l 2.什么是装配应力？ 变形关系： 补充方程： 平衡方程： 例：两刚体用钢杆 1、2连接,杆长L=200mm. 现将制造得过长了δ=0.11mm的铜杆3装入CC1的位置。计算各三根杆内的装配应力. 已知：钢杆直径d=10mm, E=210GPa。 铜杆横截面积为20?30mm的矩形, E3=100GPa. A B C 1 2 a a B1 A1 C1 L 3 C1 C δ a a x FN3 FN1 FN2 平衡方程： 变形关系： 补充方程： 例题：2.13 由于截面急剧变化所引起的应力局部增大现象。 F F F 2.12 应力集中概念 1.应力集中现象 1.应力集中现象 2.应力集中因数k 为最大局部应力 为同一截面的平均应力 F F 螺栓连接 铆钉连接 销轴连接 §2.13 连接件的强度计算 平键连接 打滑 键联接结构 转动 F F *受力特征： 杆件受到两个大小相等，方向相反、作用线垂直于杆的轴线、相互平行且相距很近的力的作用。 *变形特征： 杆件沿两力之间的截面发生错动，直至破坏。 剪切面 剪切面：发生错动的面。 双剪切面 剪切面 F F 连接件的破坏形式一般有两种： 1、剪切破坏 构件两部分沿剪切面发生滑移、错动 2、挤压破坏 在接触区的局部范围内，产生显著塑性变形 挤压破坏实例 FS Fbs 说明：剪切与挤压的应力“实用计算” 多发生在体积很小的构件或构件的局部部位，难以正确分析其变形关系，因而采用“应力分布均匀” 假设的方法来建立应力计算公式。 F F m m F 剪切面 FS 一、剪切与剪切强度条件 1.内力计算 FS - 剪力 F F m m 2.切应力 AS-剪切面的面积 3.剪切强度条件 [?] 为材料的许用切应力 -剪切极限应力 螺栓与钢板相互接触的侧面上