《杆的强度计算》PPT课件.ppt

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1、第六章杆的强度计算退出构件的实际受力情况常较复杂，为此我们可通过将力向所在截面的形心简化并沿形心主惯轴分解，就可将构件的组合变形分解为几种基本变形的组合；然后作出内力图，并据此确定构件的危险断面的位置及其上的内力值；再根据危险截面上应力的分布情况，计算其上危险点处的应力；最后，根据危险点处的应力状态和构件材料的性质，选定适当的强度条件以进行各种强度计算。目的了解构件在一般应力状态下强度条件的建立过程，并对构件进行强度计算。要求在单向应力状态或某些特殊受力情况下，可直接由实验结果的比较而建立强度条件；在复杂受力状况下，则必须按强度理论建立强度条件；杆的强度计算退出杆的强度计算6-

2、l材料在拉伸时的力学性能6-2材料在压缩时的力学性能6-3许用应力和安全系数6-4斜弯曲6-5偏心(拉伸)压缩•截面核心6-6联接头的假定计算6-7强度理论6-9梁强度的全面校核6-8强度理论的应用6-10弯曲(或拉、压)和扭转组合时的强度计算退出杆的强度计算6-l材料在拉伸时的力学性能横向应变纵向变形横向变形纵向应变常温、静载下试验试验国家标准尺寸endend杆的强度计算1.低碳钢拉伸时的力学性能end杆的强度计算1）弹性阶段ob(变形可完全恢复)比例极限弹性极限2）屈服阶段bc（失去抵抗变形的能力）屈服极限3）强化阶段cd（恢复抵抗变形的能力）强度极限4、局部变形阶段dee

3、nd引入弹性模量常数E由图可见明显的四个阶段(胡克定律)杆的强度计算4）伸长率和断面收缩率百分伸长率断面收缩率d>5%为塑性材料d<5%为脆性材料Q235低材料为塑性材料end杆的强度计算5）卸载定律及冷作硬化（1）弹性范围内卸载、再加载（2）过弹性范围卸载、再加载即材料在卸载过程中应力和应变是线性关系，这就是卸载定律。材料的比例极限增高，延伸率降低，称之为冷作硬化或加工硬化。end杆的强度计算2.其它材料拉伸时的力学性能对于没有明显屈服阶段的塑性材料，用名义屈服极限s0.2来表示。end杆的强度计算铸铁拉伸时的力学性能对于脆性材料(铸铁),拉伸时的应力应变曲线为微弯的曲线，没

4、有屈服和径缩现象，试件突然拉断。断后伸长率约为0.5%。为典型的脆性材料。σb----拉伸强度极限（约为140MPa）。它是衡量脆性材料(铸铁)拉伸的唯一强度指标。end杆的强度计算杆的强度计算6-2材料在压缩时的力学性能试件和实验条件常温、静载end1.塑性材料(低碳钢)的压缩屈服极限比例极限弹性极限拉伸与压缩在屈服阶段以前完全相同。E---弹性模量end杆的强度计算2.脆性材料（铸铁）的压缩脆性材料的抗拉与抗压性质不完全相同压缩时的强度极限远大于拉伸时的强度极限end杆的强度计算end杆的强度计算6-3许用应力和安全系数1.安全系数和许用应力工作应力极限应力塑性材料脆性材料

5、塑性材料的许用应力脆性材料的许用应力n—安全系数[s]—许用应力。end杆的强度计算2.拉压强度条件根据强度条件，可以解决三类强度计算问题1、强度校核：2、设计截面：3、确定许可载荷：end杆的强度计算3.弯曲强度条件(梁的正应力强度条件)根据强度条件，可以解决三类强度计算问题1、强度校核：2、设计截面：3、确定许可载荷：end杆的强度计算例6-l图示一桁架，AB为圆载面钢杆，AC为方截面木杆。在节点A处受铅垂方向载荷作用。试确定钢杆的直径d和木杆截面的边长b。解： 由节点平衡条件可得：根据强度条件可得截面尺寸为：木杆截面的边长end杆的强度计算例6-2铸铁托架，其尺寸如图。今

6、已知其形心坐标yC=52mm，惯性矩Iz=7.63710mm.设铸铁的许用应力[s]+=40MPa,[s]-=120MPa，试按m-m处的截面尺寸确定其所能承受的最大载荷P。解：由于[s]+≠[s]-，故应分别计算截面的抗拉和抗压截面系数。强度条件有得end杆的强度计算6-4斜弯曲PjCxyz(y,z)(a)中性轴D2D1(c)jjfayz(b)中性轴外力作用在截面弯曲中心但不平行于梁的形心主惯性平面内时，这时梁的变形平面和荷载平面就不重合，这种弯曲通常称为斜弯曲。可将此斜弯曲看是由Py和Pz所引起的两个平面弯曲的组合。小变形情况下，由叠加原理可得此时梁的弯矩和应力如下：在第一

7、象限内各点的正应力为：杆的强度计算中性轴D2D1(c)jjfayz(b)中性轴为一过形心的平面方程，平面和横截面的交线为一直线，在此直线上各点(设为y0、z0)应力应为零，而此直线就是中性轴，故中性轴的方程就是：此应力方程为一过形心的平面方程，平面和横截面的交线为一直线，在此直线上各点此应力方程设此轴和z轴的夹角为a[图(b)]，则由于此处Iz>Iy,故a>j,变形平面和荷载平面就不重合endend杆的强度计算最大正应力在距离中性轴最远处中性轴D2D1(c)工程上常见的工字型、矩形等有角点的