《基础应力法习题》课件

《基础应力法习题》PPT课件课程简介本课程主要讲解基础应力法理论，涵盖了应力分类、应力定义、主应力分析、安全系数计算等核心内容。通过本课程的学习，学生将掌握基础应力法的基本理论和方法，并能运用这些知识解决实际工程问题。课程目标1掌握应力定义理解应力的基本概念，包括应力的分类、定义和单位。2学会应力分析掌握应力分析的基本方法，包括平面应力分析、主应力计算、最大切应力确定等。3理解强度理论学习常见的强度理论，包括强度理论、疲劳强度理论、静态强度理论等。4掌握设计原则了解合理设计的原则，并能运用这些原则进行零件和结构的设计。应力分类正应力垂直于受力面的应力，常称为拉应力或压应力。切应力平行于受力面的应力，常称为剪应力。合成应力正应力和切应力的合力，由应力状态决定。应力定义及单位定义应力是指物体在外力作用下内部产生的抵抗变形的能力。单位应力的常用单位为帕斯卡(Pa)或牛顿每平方米(N/m²)。主应力和平面应力主应力是指作用在物体截面上最大和最小的正应力。平面应力是指作用在物体截面上只有一个方向上的应力。平面应力分析1建立坐标系，确定截面上的应力状态。2利用应力变换公式，计算不同方向上的应力。3根据应力状态，判断物体的安全性。主应力的计算利用摩尔圆，进行图形分析。运用应力变换公式，进行代数计算。根据计算结果，确定主应力的大小和方向。最大切应力的确定1确定主应力2计算最大切应力3确定最大切应力的方向安全系数的计算1.5强度材料所能承受的最大应力。2.0工作应力物体实际承受的应力。3.0安全系数强度与工作应力的比值。杆件的轴向应力分析轴向拉伸杆件受到拉力作用，内部产生拉应力。轴向压缩杆件受到压力作用，内部产生压应力。杆件的弯曲应力分析弯曲应力分布弯曲应力在截面上呈线性分布，最大值出现在最外层。计算方法利用弯曲应力公式，计算不同位置的弯曲应力。杆件的扭转应力分析1确定杆件的截面形状和扭矩。2利用扭转应力公式，计算截面上不同点的扭转应力。3根据计算结果，判断杆件的安全性。杆件的组合应力分析将轴向应力、弯曲应力和扭转应力叠加。运用组合应力强度理论，判断杆件的安全性。根据计算结果，优化杆件的形状或材料。圆环和圆盘应力分析圆环应力圆环受到径向载荷作用，内部产生径向应力和周向应力。圆盘应力圆盘受到径向载荷或弯矩作用，内部产生径向应力、周向应力和切向应力。壁厚变化的薄壁容器应力分布薄壁容器的壁厚变化，会改变应力分布。计算方法运用薄壁容器应力计算方法，分析应力变化规律。圆锥容器壁应力分析1确定圆锥容器的几何尺寸2计算容器壁上的应力3判断圆锥容器的安全性螺纹连接件的应力分析1.5螺栓螺栓承受拉应力，需要考虑螺栓的强度和长度。2.0螺母螺母承受压应力，需要考虑螺母的强度和尺寸。3.0连接强度连接强度取决于螺栓、螺母和被连接件的强度。焊接接头的应力分析焊缝应力焊缝的应力分布与焊缝的形状和尺寸有关。焊缝强度焊缝强度取决于焊缝的材料和工艺。应力集中问题分析1识别应力集中的位置和原因。2利用应力集中系数，计算应力集中程度。3通过设计改进，降低应力集中程度。应力理论强度理论最大正应力理论最大切应力理论应变能理论疲劳强度理论疲劳破坏物体在循环载荷作用下，由于微观裂纹的扩展而导致破坏。疲劳强度材料在反复载荷作用下所能承受的最大应力。疲劳寿命材料在反复载荷作用下，直至破坏所需循环次数。静态强度理论静态载荷指载荷大小和方向不随时间变化的载荷。静态强度材料在静态载荷作用下所能承受的最大应力。合理设计的基本原则安全原则保证结构在工作条件下，能安全可靠地运行。经济原则选择合适的材料和工艺，使设计方案经济合理。适用原则满足使用功能，并符合设计要求。材料性能参数选择1确定材料的强度、塑性、硬度等指标。2选择合适的材料，满足设计要求。3考虑材料的成本、加工性能和使用环境。零件尺寸确定的方法根据应力分析结果，确定零件的尺寸。考虑零件的加工精度、装配要求和使用环境。优化零件尺寸，提高结构的强度和可靠性。结构设计实例分析实例一桥梁结构设计，考虑荷载、材料和环境因素。实例二机械零件设计，优化尺寸和形状，提高强度和可靠性。应用实践与展望应用实践基础应力法在工程