版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
轴向载荷作用下杆件的材料力学问题第一页,共三十七页,2022年,8月28日观察实验:杆件拉伸时的变形FN=A第二页,共三十七页,2022年,8月28日轴向拉压时的平截面假设:(1)变形前的横截面变形后仍为平面,仍垂直于杆的轴线。(2)纵向纤维互不挤压。PFN=A由此得出轴向拉压横截面正应力公式:(11.1)若轴力或横截面积沿轴线变化FN=FN(x),A=A(x)
----单向受力假定。(11.2)阶梯杆锥形杆第三页,共三十七页,2022年,8月28日PP拉压正应力公式的适用范围:圣维南原理除集中力作用点附近轴向拉压单元体的应力分析:面上的应力:当=0时,当=45º时,第四页,共三十七页,2022年,8月28日2.轴向拉压时的变形由广义胡克定律:xyzPPll变形仅为沿杆轴的尺寸变化及横向尺寸变化杆件的纵向伸长量(11.3)(11.4)第五页,共三十七页,2022年,8月28日若沿整个杆件,FN=常数,EA=常数,则(11.5)l的符号与FN相同EA——杆件的拉压刚度若沿整个杆件FN或E,A为分段常数(11.6)llFNFNl1l2l3E1,A1E2,A2E3,A3FNFN第六页,共三十七页,2022年,8月28日已知:求解:画轴力图AB段轴力:例题1例题AB段变形:第七页,共三十七页,2022年,8月28日BC段轴力:由于例题1例题BC段变形:第八页,共三十七页,2022年,8月28日长l,重量为W的直杆AB,上端固定,杆的EA已知,求自重作用下杆中的最大应力及B点的位移。例题2例题解:1.轴力方程,轴力图2.杆中应力第九页,共三十七页,2022年,8月28日例题2例题3.求B点位移杆的总伸长量:第十页,共三十七页,2022年,8月28日§4.2常温静载下材料的力学性能通过材料的拉伸、压缩、扭转实验,测定材料的常规力学性能(应力应变曲线、弹性模量、切变模量、泊松比等)。两种典型材料低碳钢——塑性材料铸铁——脆性材料1.低碳钢(塑性材料)的拉伸曲线第十一页,共三十七页,2022年,8月28日低碳钢拉伸实验:第十二页,共三十七页,2022年,8月28日低碳钢拉伸曲线的4个阶段、3个特征点PesbABCC’DEOOB:弹性阶段(卸载可逆)A:比例极限PB:弹性极限eBC’:屈服阶段(出现塑性变形)(两者很接近)=E=EE=tanC:屈服极限s第十三页,共三十七页,2022年,8月28日C’D:强化阶段D:强度极限bDE:缩颈阶段(局部收缩阶段)0pete:弹性应变,p:塑性应变(不可逆的残余应变)PesbABCC’DEO=E卸载曲线卸载后再加载曲线屈服极限提高:冷作硬化,在C’D段内卸载曲线为弹性直线E:断裂点第十四页,共三十七页,2022年,8月28日拉伸试验获得的主要材料性能参数:E,P,s,
b延伸率塑性材料>5%脆性材料<5%截面收缩率塑性性能与之成正比第十五页,共三十七页,2022年,8月28日2.低碳钢的压缩曲线第十六页,共三十七页,2022年,8月28日3.铸铁(脆性材料)的拉伸曲线特点:变形总量很小,断口垂直于轴线无屈服及缩颈,应力与应变近似正比关系特征点:拉伸强度极限bt第十七页,共三十七页,2022年,8月28日4.铸铁压缩曲线特征点:压缩强度极限bc特点:断口沿45º斜面远高于bt第十八页,共三十七页,2022年,8月28日低碳钢、铸铁拉伸、压缩曲线的比较第十九页,共三十七页,2022年,8月28日5.轴向拉压破坏现象分析观察拉、压破坏试件的断口方向:拉伸压缩低碳钢与轴线成45º斜面轴向拉压横截面上最大与轴线成45º斜面上最大剪断!拉断!剪断!铸铁与轴线垂直与轴线成45º斜面第二十页,共三十七页,2022年,8月28日低碳钢的特点:抗拉能力>抗剪能力铸铁的特点:抗拉能力<抗剪能力<抗压能力(常用于拉杆)(常用于压杆)拉伸压缩低碳钢与轴线成45º斜面剪断!拉断!剪断!铸铁与轴线垂直与轴线成45º斜面第二十一页,共三十七页,2022年,8月28日2、线性强化材料五、简化的应力——应变曲线1、理想弹塑性材料第二十二页,共三十七页,2022年,8月28日3、刚塑性材料
4、强化材料,加载第二十三页,共三十七页,2022年,8月28日§4.3轴向拉压时的强度条件强度失效断裂变形过大(出现塑性变形)一点处失效的准则——构件中任意一点处的失效,即认为整个构件失效轴向拉压杆件的强度取决于:(1)轴向拉压时杆件的工作应力(2)杆件材料的特性——极限应力0脆性0=
b塑性0=
s(3)安全因数n第二十四页,共三十七页,2022年,8月28日许用应力对塑性材料对脆性材料(如铸铁)拉伸许用应力压缩许用应力(若拉压不同性)轴向拉压杆件的强度条件或第二十五页,共三十七页,2022年,8月28日轴向拉压杆件强度条件的应用:(1)强度校核已知外力、杆的尺寸及材料的[],验证注意:工程上若,但仍可认为是安全的(2)截面尺寸设计已知外力及材料的[],根据,设计A
(3)确定承载能力已知杆件尺寸、材料的[],由FN,MAX
A
[],求出外力的允许值(外力作用方式已知)。第二十六页,共三十七页,2022年,8月28日§4.4应力集中的概念及影响应力集中——由于构件几何形状突变造成局部应力急剧增高max应力集中的程度由应力集中因数K表示第二十七页,共三十七页,2022年,8月28日解:1.各杆的内力例题3例题求:结构的许可载荷已知三角架的两杆材料为铸铁,截面积为,材料的许用应力对节点B:P第二十八页,共三十七页,2022年,8月28日例题3例题P第二十九页,共三十七页,2022年,8月28日2.求由AB杆强度条件:
例题3例题由CB杆强度条件:
P第三十页,共三十七页,2022年,8月28日例题4例题aaaaABCDEFP已知:ABC,DEF均为刚性杆,BD和CE二杆的材料、长度相同,l=1m,E=200Gpa,A1=60mm2,A2=70mm2,[]=160Mpa。(1)当P=10kN时,求杆中应力并校核,若强度不够可如何改进?(2)保证结构强度足够,求l1,l2。第三十一页,共三十七页,2022年,8月28日例题4例题aaaaABCDEFP解:1.受力分析杆:二力杆,设其轴力为FN1杆:多力杆,轴力分为二段,设其分别为FN1FN1第三十二页,共三十七页,2022年,8月28日例题4例题aaaaABCDEFP2.求轴力,画轴力图画出刚性杆ABC,DEF的分离体图。aaABCaaDEF对ABC:(1)对DEF:(2)对杆:(3)第三十三页,共三十七页,2022年,8月28日例题4例题aaaaABCDEFP(1),(2),(3)联立解出:画出轴力图。从图中可知:+2P/3-4P/3P/3(拉力)(压力)第三十四页,共三十七页,2022年,8月28日例题4例题3.求应力并校核强度杆BD:杆DE:杆DE强度不够!改进:可取A2’=84mm2aaaaABCDEFP+2P/3-4P/3P/3第三十五页,共三十七页,2022年,8月28日例题4例题4.改进后求l1,l2。aaaaABCDEFP+2P/3-4P/3P/3第三十六页,共三十七页,2022年,8月28日(1)刚性杆参与平衡,但不变形。注意(2)列平衡方程可只列相关的。(
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 2024年高强空心玻璃纤维项目发展计划
- 2024年过热蒸汽干燥设备项目发展计划
- 班级学生个性发展的支持措施计划
- 制定公司市场占有率提升策略的工作计划
- 全力以赴共携前行计划
- 2024年秋季高等教育自考试全国统一命题考试刑法学试题含解析
- 如何根据生活阶段调整财务计划
- 动物园安全管理的实际案例计划
- 2024年炊具挂盘合作协议书
- 不同年龄段的教学重点解析计划
- 小学综合实践一年级上册第2单元《秋天的童话》教材分析及全部教案
- 五年级上册第四单元骄人祖先灿烂文化龙盛丽《美丽文字民族瑰宝》教学设计表
- 控制输血严重危害SHOT方案
- 临床医学专业学位博士各专业临床轮转实践教学大纲
- 检验分析方法的验证和确认课件
- 慢病管理与安全用药考核题库与答案
- 强制性产品认证通用知识 - CCAA年度确认 试题与答案
- 人力资源服务机构等级划分与评定
- WST6612020静脉血液标本采集指南课件
- DB32∕T 1702-2010 电力用户变电所运行规程
- 戏曲演出宣传介绍模板ppt
评论
0/150
提交评论