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《軸向拉伸與壓縮時(shí)桿件的強(qiáng)度計(jì)算》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、第六節(jié)軸向拉伸與壓縮時(shí)桿件的強(qiáng)度計(jì)算一、極限應(yīng)力許用應(yīng)力安全因素使材料喪失能力的應(yīng)力稱為極限應(yīng)力，用表示。構(gòu)件在工作時(shí)所允許的最大應(yīng)力稱為許用應(yīng)力，用表示。安全因素。（6-1）對(duì)于塑性材料，或是極限應(yīng)力，因此許用應(yīng)力為極限應(yīng)力除以大于1的系數(shù)得出許用應(yīng)力，稱為對(duì)于脆性材料，是極限應(yīng)力，因此許用應(yīng)力為式中，為對(duì)應(yīng)于塑性材料的安全因素，一般??；為對(duì)應(yīng)于脆性材料的安全因素，一般取。確定安全因素的數(shù)值時(shí)，一般考慮以下幾個(gè)方面的因素：1）載荷分析和計(jì)算的精確程度。2）材料的不均勻性的估計(jì)的準(zhǔn)確程度。3）計(jì)算模型簡(jiǎn)
2、化的近似程度。4)構(gòu)件的加工工藝和工作條件的影響，以及構(gòu)件的重要性。二、拉（壓）桿的強(qiáng)度條件為了保證拉（壓）桿的安全正常地工作，必須使桿內(nèi)的最大工作應(yīng)力不許用應(yīng)力，即式中，為橫截面上的軸力，以其絕對(duì)值代入式中；A為橫截面的面積。式（6-2）稱為拉（壓）桿的強(qiáng)度條件。利用強(qiáng)度條件，可以解決以下三類問(wèn)題。1、校核強(qiáng)度2、設(shè)計(jì)截面尺寸（6-2）3、確定許可載荷根據(jù)力的平衡條件即可求出結(jié)構(gòu)所能承受的最大載荷，稱為許可載荷。DABCC′a)圖4-10例6-1懸臂吊車如圖4-10a所示，最大的吊重（包括電動(dòng)葫蘆自重
3、）W=70kN。已知a=1140mm，b=360mm，c=150mm。斜拉桿為一外徑D=60mm、內(nèi)徑d=40mm的無(wú)縫鋼管，和水平線的核斜拉桿的強(qiáng)度（當(dāng)載荷位于梁右端B處時(shí)）。夾角，材料為Q235低碳鋼，取安全因素=2.0。試校解（1）求桿所承受的最大外力取橫梁AB為研究對(duì)象，其受力如圖4-10c所示，由平面任意力系的平衡方程(2)求桿的軸力二力平衡的斜拉桿，其軸力等于桿端受力，即(3)校核強(qiáng)度有代入數(shù)據(jù)，得斜拉桿的受力如圖4-10b∑DC′FDFC′b)ABCC′FAYFAXFCCabWc)所示。根
4、據(jù)作用與反作用定律，圖4-10由式（4-2），得MPaMPa﹤所以斜拉桿的強(qiáng)度足夠斜拉桿的橫截面積為MPa=117.5MPa取MPa，則拉桿的許用應(yīng)力為根據(jù)式和上節(jié)表4-2材料力學(xué)性能的有關(guān)數(shù)據(jù)，例6-2如圖4-11所示，簡(jiǎn)易吊車由等長(zhǎng)的兩桿AC及BC組成，在節(jié)點(diǎn)C受到載荷G=350kN的作用，已知桿AC由兩根槽ABCGa)圖4-11CGFACFBCb)解（1）求AC桿和BC桿所承受的外力取節(jié)點(diǎn)C為研究對(duì)象，其受力如圖4-11b所示，由平面匯交力系的平衡方程MPa，桿BC由一根工字鋼構(gòu)成，鋼構(gòu)成，MPa
5、，試選擇兩桿的截面面積。代入數(shù)據(jù)，得（2）確定AC桿和BC桿所承受的軸力AC桿和BC桿均為二力桿，其軸力大小等于桿端的外力，即AC桿BC桿（3）確定截面面積大小AC桿截面面積A1由于AC桿由兩根槽鋼構(gòu)成，每一根的截面面積為BC桿截面面積A2(4)確定型鋼號(hào)數(shù)查附錄的型鋼表，10號(hào)槽鋼的截面面積為1274.8mm2因?yàn)?274.8mm2＞1093.75mm2所以AC桿用兩根10號(hào)槽鋼。而20a號(hào)工字鋼的截面面積為3550mm2因?yàn)?274.8mm2＞3550mm2所以BC桿用一根20a號(hào)工字鋼。例6-3如
6、圖4-12a所示的三角形構(gòu)架，鋼桿1和銅桿2在A、B、C處鉸接。已知鋼桿1的橫截面面積為A1=150mm2，許用應(yīng)MPa。該結(jié)構(gòu)在節(jié)點(diǎn)處受鉛垂方向的載荷G作用，試求G的最大允許值。GFN2FN1xyAb)G12ABCa)圖4-12解(1)求各桿的軸力與G力的關(guān)系取節(jié)點(diǎn)A為研究對(duì)象，作出其受力圖，如圖4-12b所示。由平衡方程MPa；銅桿2的橫截面面積為A2=300mm2。許用應(yīng)力力(2)聯(lián)立式(1)、(2)解得(2)求滿足AB桿強(qiáng)度條件的最大允許值G由得(3)即(3)求滿足AC桿強(qiáng)度條件的最大允許值G由
7、得(1)G=40.273kN取式(3)、式(4)中的較小值，即為了保證整個(gè)結(jié)構(gòu)的安全，A點(diǎn)重物G的最大允許值應(yīng)選(4)即
