《wangbo5拉变形》PPT课件

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1、5材力2-3内容：2.5拉压强度2.6应力集中2.7变形，胡克定律要求：掌握拉压杆的强度和变形计算，掌握胡克定律，会作简单杆系变形分析练习：强度1，变形1作业：2-17，19，23，24，29，32上节回顾材料的力学性能用实验的方法——手段研究材料的破坏、变形特性——意义建立强度条件——目的分析的主要内容σ-ε曲线较典型的σ-ε曲线上节回顾σ（MPa）ε（%）100500.45σb脆性材料σε聚合物σsσbσε塑性金属材料σsσb特征应力pesb两类工程材料——塑性指标δ＞5﹪塑性材料——代表性：低碳钢脆性材料——代表性：铸铁两种破坏形式屈服断裂强度指标塑性材

2、料取σｓ或σ0.2，　脆性材料取σｂ上节回顾εσ一般地一点线应变ε由两部分组成弹性应变εｅ和塑性应变εｐε＝εｅ＋εｐεeεpε上节回顾理解：某些塑性材料名义屈服极限σ0.2§2.5拉压杆的强度条件1.强度失效由于断裂(Rupture)或屈服(Yield)引起的失效2.强度指标极限应力s或0.2塑性材料=b脆性材料工作应力一般不允许达到极限应力3.安全因数（安全因子）⑴计算误差⑵荷载估计误差⑶材料缺陷⑷制造工艺误差⑸耐久性要求上述因素要求选择安全因数n4.许用应力——构件设计时允许达到的最大应力5.强度条件σmax—最大工作应力已知：A1=706.9mm

3、2,A2=314mm2,〔σ〕=160MPa求：许可载荷〔F〕解：1.内力计算解出FN1=0.732FFN2=0.518F取节点A∑Fx=0,FN2sin45°－FN1sin30°=0∑Fy=0,FN1cos30°＋FN2cos45°－F=0FABC45°30°①②FN2FN1xy30°45°AF例题2.计算〔F〕≤A1〔σ〕0.732=706.9×1600.732=154.5kNFN2A2=0.518FA2≤〔σ〕≤A2〔σ〕0.518=314×1600.518=97.1kN〔F〕=97.1kN∴得F得F由由FN1=0.732FFN2=0.518F思考下列解法是否正

4、确？〔F〕=〔FN1〕cos30°＋〔FN2〕cos45°=〔σ〕A1cos30°＋〔σ〕A2cos45°=160×706.9×cos30°+160×314×cos45°=133.5kNFABC45°30°①②FN2FN1xy30°45°AF比较〔F〕=97.1kNFABC45°30°①②FN2FN1xy30°45°AF强度问题的一般提法⑴强度校核——已知外力，求每根构件是否满足强度max<[]⑵结构尺寸已知，求许可荷载——已知[]，求能承受的最大外力⑶结构尺寸未知，求许可荷载——已知[]——求结构尺寸使可能承受的外力最大§2.6应力集中stressconce

5、ntration1.应力集中现象几何形状不连续处应力数值较高现象。应力集中现象应力集中现象2.对工程的影响⑴塑性材料——有屈服阶段可不考虑。⑵脆性材料——组织不均匀，外形不敏感，可不考虑；组织均匀，对外形敏感，应考虑。思考：安全因子nbl§2.7拉压变形胡克定律1.轴向变形绝对变形⊿l=l1－l胡克定律：当σ≤σpEA—拉压刚度b1l1FF对小锥度变截面杆Δl=?FFld1d2FFld1d2FN(x)FN(x)dxA(x)dxxd2.横向变形当σ≤σp——泊松比Poissonratioε——轴向线应变ε′——横向线应变ν=0～0.5ααAFBC12例题已知：1，2两杆

6、相同，EA,l,F,α均已知求：A点位移解：∑Fx=0,FN1=FN2=FN内力计算取节点A∑Fy=0,2FNcosα－F=0yFFN1FN2xααA例题由对称性，A点位移至A′点，2.各杆变形计算由胡克定律问题：⊿l与fA是什么关系？ααABC12F⊿l⊿lA′fA两杆变形量相等，设为⊿l.仍位于对称面上，3.A点位移fA由图中几何关系（↓）例题ααABC12⊿l⊿lA′fAA″总结与讨论1.材料的强度指标s或0.2塑性材料b脆性材料2.拉压杆强度条件：3.胡克定律的两种形式：σ=Eε讨论：二者有何异同？总结与讨论4.小变形情况下，计算节点位移可以用切线代替圆

7、弧线，这样可使计算简化，又能满足精度要求。σACBDA’B’5.AB和A’B’平行么？低碳钢拉伸试验——拉伸图聚丙烯(PP)材料拉伸实验传统：应变规测量新方法：图像相关法蜂窝结构面内准静态压缩力学行为——实验研究载荷－位移实验曲线300mm520mm0.1mm/s蜂窝结构面内准静态压缩力学行为——数值模拟载荷－位移计算曲线作业2—17,19,23,24，29，32某低碳钢弹性模量为Ｅ＝２００ＧＰａ，比例极限σｐ＝２４０ＭＰａ，拉伸试验横截面正应力达σ＝３００ＭＰａ时，测得轴向线应变为ε＝０．００３５，此时立即卸载至σ＝０，求试件轴向残余应变εｐ为多少