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《桿件的變形與強(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)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、2.1軸向拉伸與壓縮的概念2.2截面法、軸力與軸力圖2.3橫截面上的應(yīng)力2.4拉壓桿的變形及胡克定律第2章桿件的變形與強(qiáng)度計(jì)算2.5材料在拉壓時(shí)力學(xué)性能2.6拉壓桿的強(qiáng)度計(jì)算2.7平面彎曲2.8壓桿穩(wěn)定2.9動(dòng)載荷第2章桿件的變形與強(qiáng)度計(jì)算2.1軸向拉伸與壓縮的概念桿的受力特點(diǎn)為:作用于桿件的外力合力的作用線與桿件的軸線相重合。桿的變形特點(diǎn)為:沿桿軸線方向的伸長(zhǎng)或縮短,這種變形稱為軸向拉伸或壓縮,這類桿件稱為拉壓桿。第2章桿件的變形與強(qiáng)度計(jì)算2.2截面法、軸力與軸力圖2.2.1內(nèi)力的概念物體未受外力作用時(shí),其內(nèi)部各質(zhì)
2、點(diǎn)之間就存在著相互作用的力,以保持物體各部分間的相互聯(lián)系和原有形狀。若物體受到外力作用而發(fā)生變形,其內(nèi)部各部分之間因相對(duì)位置改變而引起的相互作用力的改變量,即因外力引起的附加相互作用力,稱為附加內(nèi)力,簡(jiǎn)稱內(nèi)力。第2章桿件的變形與強(qiáng)度計(jì)算2.2.2截面法用截面法分析軸向拉伸(或壓縮)桿件的內(nèi)力2.2截面法、軸力與軸力圖第2章桿件的變形與強(qiáng)度計(jì)算2.2.3軸力軸向拉伸和壓縮時(shí)橫截面上的內(nèi)力稱為軸力,用FN表示2.2截面法、軸力與軸力圖第2章桿件的變形與強(qiáng)度計(jì)算2.2.4軸力圖為了表明橫截面上的軸力沿軸線變化的情況,可按選
3、定的比例尺,以平行于桿軸線的坐標(biāo)表示橫截面所在的位置,以垂直于桿軸線的坐標(biāo)表示橫截面上軸力的數(shù)值,這樣繪出的圖形稱為軸力圖。畫圖時(shí)應(yīng)注意對(duì)齊。2.2截面法、軸力與軸力圖第2章桿件的變形與強(qiáng)度計(jì)算2.3橫截面上的應(yīng)力2.3.1應(yīng)力的概念應(yīng)力即單位面積上的內(nèi)力,表示某截面ΔA→0處內(nèi)力的密集程度。在新標(biāo)準(zhǔn)中應(yīng)力的國際單位為Pa或MPa,且有1?Pa?=1?N/m21MPa=106?Pa1GPa=109?Pa第2章桿件的變形與強(qiáng)度計(jì)算2.3.2橫截面上的應(yīng)力如果以A表示等直桿的橫截面的面積,則軸向拉(壓)桿橫截面上的正應(yīng)力
4、計(jì)算式為:2.3橫截面上的應(yīng)力第2章桿件的變形與強(qiáng)度計(jì)算2.4拉壓桿的變形及胡克定律桿的縱向絕對(duì)變形為:Δl=l1?l橫向絕對(duì)變形為:Δb=b1?b桿的縱向線應(yīng)變:桿的橫向線應(yīng)變:泊松比?:或2.4.1絕對(duì)變形和線應(yīng)變第2章桿件的變形與強(qiáng)度計(jì)算2.4拉壓桿的變形及胡克定律在比例極限的范圍,桿件的絕對(duì)變形?l與軸力FN和桿件的桿長(zhǎng)l成正比,與桿件的橫截面積A和彈性模量成反比。2.4.2胡克定律第2章桿件的變形與強(qiáng)度計(jì)算2.5材料在拉壓時(shí)力學(xué)性能材料的力學(xué)性能,是指材料在外力作用下表現(xiàn)出來的變形、破壞等方面的特性。不同的
5、材料具有不同的力學(xué)性能;同一種材料在不同的工作條件下(如加載速率和溫度等)也有不同的力學(xué)性能。材料的力學(xué)性能可以通過實(shí)驗(yàn)來測(cè)定。在室溫下,以緩慢平穩(wěn)加載的方式進(jìn)行的實(shí)驗(yàn),稱為常溫、靜載實(shí)驗(yàn)。拉伸試件的形狀第2章桿件的變形與強(qiáng)度計(jì)算2.5.1低碳鋼的拉伸試驗(yàn)2.5材料在拉壓時(shí)力學(xué)性能F??l曲線???曲線屈服階段彈性階段強(qiáng)化階段局部變形階段第2章桿件的變形與強(qiáng)度計(jì)算2.5.1低碳鋼的拉伸試驗(yàn)2.5材料在拉壓時(shí)力學(xué)性能1.彈性階段2.屈服階段3.強(qiáng)化階段4.局部變形階段5.延伸率和斷面收縮率6.卸載定律及冷作硬化第2章桿
6、件的變形與強(qiáng)度計(jì)算2.5材料在拉壓時(shí)力學(xué)性能幾種塑性材料的σ?ε曲線沒有明顯屈服階段的塑性材料灰口鑄鐵拉伸時(shí)的應(yīng)力?應(yīng)變關(guān)系2.5.2其他塑性材料拉伸時(shí)的力學(xué)性能2.5.3鑄鐵拉伸時(shí)的力學(xué)性能第2章桿件的變形與強(qiáng)度計(jì)算2.5材料在拉壓時(shí)力學(xué)性能低碳鋼壓縮時(shí)的???曲線鑄鐵壓縮時(shí)的???曲線2.5.4壓縮時(shí)材料的力學(xué)性能第2章桿件的變形與強(qiáng)度計(jì)算2.6拉壓桿的強(qiáng)度計(jì)算脆性材料塑性材料式中nb及ns分別為對(duì)應(yīng)于強(qiáng)度極限及屈服極限的安全系數(shù),一般情況下,靜載時(shí)常取ns=1.2~2.5,nb=2~3.5。nb>ns,是考慮應(yīng)
7、力達(dá)?b時(shí)發(fā)生的斷裂比應(yīng)力達(dá)?s時(shí)的屈服危險(xiǎn)性更大。桿件軸向拉伸或壓縮時(shí)的強(qiáng)度條件:第2章桿件的變形與強(qiáng)度計(jì)算軸向拉、壓桿件強(qiáng)度條件2.6拉壓桿的強(qiáng)度計(jì)算(1)強(qiáng)度校核。已知拉(壓)桿材料、橫截面尺寸及所受載荷,檢驗(yàn)?zāi)芊駶M足強(qiáng)度條件,(2)截面選擇。已知拉(壓)桿材料及所受載荷,按強(qiáng)度條件求桿件橫截面面積尺寸,(3)計(jì)算許可荷載。已知拉(壓)桿材料和橫截面尺寸,按強(qiáng)度條件確定桿所能容許的最大軸力,進(jìn)而計(jì)算許可載荷,第2章桿件的變形與強(qiáng)度計(jì)算2.7平面彎曲第2章桿件的變形與強(qiáng)度計(jì)算2.7.1梁的計(jì)算簡(jiǎn)圖及其分類2.7平
8、面彎曲根據(jù)約束情況的不同,靜定梁可分為以下3種常見形式。懸臂梁:梁的一端為固定,另一端為自由,如圖(a)所示。簡(jiǎn)支梁:梁的一端為固定鉸支座,另一端為可動(dòng)鉸支座,如圖(b)所示。外伸梁:簡(jiǎn)支梁的一端獲兩端伸出支座之外,如圖(c)所示。第2章桿件的變形與強(qiáng)度計(jì)算2.7.2梁的內(nèi)力、剪力與彎矩計(jì)算2.7平面彎曲截面法求簡(jiǎn)支梁的內(nèi)力剪力、彎矩的符號(hào)規(guī)定