桿件的強(qiáng)度計(jì)算公式

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1、桿件的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性計(jì)算?1.構(gòu)件的承載能力，指的是什么？答：構(gòu)件滿足強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性要求的能力稱為構(gòu)件的承載能力。(1)足夠的強(qiáng)度。即要求構(gòu)件應(yīng)具有足夠的抵抗破壞的能力，在荷載作用下不致于發(fā)生破壞。???(2)足夠的剛度。即要求構(gòu)件應(yīng)具有足夠的抵抗變形的能力，在荷載作用下不致于發(fā)生過(guò)大的變形而影響使用。???(3)足夠的穩(wěn)定性。即要求構(gòu)件應(yīng)具有保持原有平衡狀態(tài)的能力，在荷載作用下不致于突然喪失穩(wěn)定。???2.什么是應(yīng)力、正應(yīng)力、切應(yīng)力？應(yīng)力的單位如何表示？答：內(nèi)力在一點(diǎn)處的集度稱為應(yīng)力。垂直于截面的應(yīng)力分量稱為正應(yīng)

2、力或法向應(yīng)力，用σ表示；相切于截面的應(yīng)力分量稱切應(yīng)力或切向應(yīng)力，用τ表示。???應(yīng)力的單位為Pa。????????????????????1Pa=1N／m2工程實(shí)際中應(yīng)力數(shù)值較大，常用MPa或GPa作單位????????????????????1MPa=106Pa????????????????1GPa=109Pa?3.應(yīng)力和內(nèi)力的關(guān)系是什么？答：內(nèi)力在一點(diǎn)處的集度稱為應(yīng)力。?4.應(yīng)變和變形有什么不同？答：?jiǎn)挝婚L(zhǎng)度上的變形稱為應(yīng)變。單位縱向長(zhǎng)度上的變形稱縱向線應(yīng)變，簡(jiǎn)稱線應(yīng)變，以ε表示。單位橫向長(zhǎng)度上的變形稱橫向線應(yīng)變，以

3、ε/表示橫向應(yīng)變。?5.什么是線應(yīng)變？什么是橫向應(yīng)變？什么是泊松比？答：（1）線應(yīng)變單位長(zhǎng)度上的變形稱縱向線應(yīng)變，簡(jiǎn)稱線應(yīng)變，以ε表示。對(duì)于軸力為常量的等截面直桿，其縱向變形在桿內(nèi)分布均勻，故線應(yīng)變?yōu)?????????????????????????????????????????????????????????????????（4-2）拉伸時(shí)ε為正，壓縮時(shí)ε為負(fù)。線應(yīng)變是無(wú)量綱（無(wú)單位）的量。（2）橫向應(yīng)變拉(壓)桿產(chǎn)生縱向變形時(shí)，橫向也產(chǎn)生變形。設(shè)桿件變形前的橫向尺寸為a，變形后為a1，則橫向變形為??????????

4、????????????????橫向應(yīng)變?chǔ)?為???????????????????????????????????????????????????????????????（4-3）桿件伸長(zhǎng)時(shí)，橫向減小，ε/為負(fù)值；桿件壓縮時(shí)，橫向增大，ε/為正值。因此，拉(壓)桿的線應(yīng)變?chǔ)排c橫向應(yīng)變?chǔ)?的符號(hào)總是相反的。（3）橫向變形系數(shù)或泊松比試驗(yàn)證明，當(dāng)桿件應(yīng)力不超過(guò)某一限度時(shí)，橫向應(yīng)變?chǔ)?與線應(yīng)變?chǔ)诺慕^對(duì)值之比為一常數(shù)。此比值稱為橫向變形系數(shù)或泊松比，用μ表示。???????????????????????????????????

5、?????????????????????????????（4-4）μ是無(wú)量綱的量，各種材料的μ值可由試驗(yàn)測(cè)定。?6.縱向應(yīng)變和橫向應(yīng)變之間，有什么聯(lián)系？答：當(dāng)桿件應(yīng)力不超過(guò)某一限度時(shí)，橫向應(yīng)變?chǔ)?與縱向應(yīng)變?chǔ)诺慕^對(duì)值之比為一常數(shù)。此比值稱為橫向變形系數(shù)或泊松比，用μ表示。????????????????????????????????????????????????????????????????（4-4）???μ是無(wú)量綱的量，各種材料的μ值可由試驗(yàn)測(cè)定。?7.胡克定律表明了應(yīng)力和應(yīng)變的什么關(guān)系？又有什么應(yīng)用條件？答：它

6、表明當(dāng)應(yīng)力不超過(guò)某一限度時(shí)，應(yīng)力與應(yīng)變成正比。胡克定律的應(yīng)用條件：只適用于桿內(nèi)應(yīng)力未超過(guò)某一限度，此限度稱為比例極限。?8.胡克定律是如何表示的？簡(jiǎn)述其含義。答：（1）胡克定律內(nèi)力表達(dá)的形式???????????????????????????????????????????????????????????????（4-6）表明當(dāng)桿件應(yīng)力不超過(guò)某一限度時(shí)，其縱向變形與桿件的軸力及桿件長(zhǎng)度成正比，與桿件的橫截面面積成反比。???（2）胡克定律應(yīng)力表達(dá)的形式???????????????????????????????????

7、????????????????????????????（4-7）是胡克定律的另一表達(dá)形式，它表明當(dāng)應(yīng)力不超過(guò)某一限度時(shí)，應(yīng)力與應(yīng)變成正比。???比例系數(shù)E稱為材料的彈性模量，從式(4-6)知，當(dāng)其他條件相同時(shí)，材料的彈性模量越大，則變形越小，這說(shuō)明彈性模量表征了材料抵抗彈性變形的能力。彈性模量的單位與應(yīng)力的單位相同。???EA稱為桿件的抗拉(壓)剛度，它反映了桿件抵抗拉伸(壓縮)變形的能力。EA越大，桿件的變形就越小。需特別注意的是：(1)胡克定律只適用于桿內(nèi)應(yīng)力未超過(guò)某一限度，此限度稱為比例極限(在第三節(jié)將作進(jìn)一步說(shuō)明

8、)。(2)當(dāng)用于計(jì)算變形時(shí)，在桿長(zhǎng)l內(nèi)，它的軸力FN、材料E及截面面積A都應(yīng)是常數(shù)。?9.何謂形心？如何判斷形心的位置？答：截面的形心就是截面圖形的幾何中心。判斷形心的位置：當(dāng)截面具有兩個(gè)對(duì)稱軸時(shí)，二者的交點(diǎn)就是該截面的形心。據(jù)此，可以很方便的確定圓形、圓環(huán)形、正方形的形心；只有一個(gè)對(duì)稱軸的截面，其形心