构件受力变形及其应力分析

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1、第6章构件受力变形及其应力分析6.1概述变形弹性变形：塑性变形：可恢复不可恢复强度材料抵抗塑性变形和断裂的能力刚度材料抵抗弹性变形的能力稳定性构件保持其原有平衡形态能力一.基本概念二.构件变形的情况----对象（直杆或梁）1.拉伸或压缩2.剪切3.扭转4.弯曲组合变形12特点：直杆；所受外力的合力与杆轴线重合；沿轴线方向发生伸长或缩短变形6.2直杆的轴向拉伸与压缩一.直杆轴向拉伸或压缩时的内力和应力应力为正应力为负3二.材料在轴向拉伸或压缩时的机械性质力变形弹性变形阶段屈服阶段强化阶段局部变形阶段4应力应变弹性极限屈服极限强度极限5三.强度条件强度公式：塑性

2、材料:屈服极限σs做为破坏的极限应力脆性材料:强度极限δb作为破坏的极限应力静载常温下延伸率小于5％的材料－－玻璃、灰铸铁静载常温下延伸率大于5％的材料－－结构钢、硬铝6四.受拉（压）杆件的变形刚度公式：(虎克定律)应力和应变公式：弹性模量E7(例6-1)：在图示的阶梯杆中，已知FA=10kN，FB=20kN，l=100mm，AB段与BC段的横截面面积分别为AAB=100mm2,ABC=200mm2,材料的弹性模量E=200GPa。试求杆的总伸长量及端面A与D-D截面间的相对位移。11228(例6-2)：两钢杆各长50mm，用铰链联接，如图所示，B点作用有向

3、下的垂直力F，F=980N，[]=164MPa，E=205.8GPa,在未受力前=30。求两杆横截面尺寸及B点的挠度（垂直位移量）。9(习题6-8)：如图所示为一阶梯形钢杆，AC段的截面面积为AAB=ABC=500mm2，CD段的截面面积为ACD=200mm2。杆的各段长度及受力情况如图所示。已知钢杆的弹性模量E=20×104MPa，其许用应力[]=100MPa。试求：（1）各段杆横截面上的内力和应力；（2）校核钢杆的强度；（3）杆的总长度变形。RA112233D10(习题6-1)：用截面法求如图所示杆件各段截面的内力(习题6-2)：已知等截面直杆面

4、积A=500mm2,受轴向力作用如图所示，F1=1000N，F2=2000N，F3=2000N。试求杆各段的内力和应力。ABCDABCDABCDRA11(习题6-3)：一个总重W=1200N的电机，采用M8吊环螺钉（螺纹大径为8mm，小径为6.4mm），如图所示。其材料是Q235钢，许用应力[]=40MPa。试校核吊环螺钉的强度（不考虑圆环部分重量）。12(习题6-4)：一钢制阶梯形直杆，其受力如图所示，已知[]=260MPa，各段截面面积分别为A1=A3=300mm2，A2=200mm2，E=20×104MPa。试求：（1）各段的轴向力为多少？最大轴向

5、力发生在哪一段内？杆的强度是否安全？（2）计算杆的总变形。RA332211ABCD13(习题6-5)：如图所示为一托架，AC是圆杆。许用应力[]AC=160MPa，BC是方杆，其许用应力[]BC=4MPa，F=60KN,试确定圆钢杆横截面的直径d及木杆方截面的边长b。14(习题6-6)：如图所示为一吊架，AB是木杆，其截面面积AAB=104mm2，许用应力[]AB=7MPa；BC为钢杆，ABC=600mm2，许用应力[]BC=160MPa；试求B处可吊的最大许可载荷F。15(习题6-7)：气动夹具如图所示。已知气缸内径D=140mm，气压p=0.6M

6、N/m2，活塞材料为20号钢，其许用应力[]=80MPa。试设计活塞杆的直径d(活塞杆的直径远小于活塞的直径)。166.3剪切一.剪切作用的特点特点：一对大小相等、方向相反的力作用在物体的两侧，两力作用线间的距离相距很近，物体受上述两力作用后，受剪面发生相对错动，成为剪切；17二.剪切强度计算剪切强度公式：Q18三.挤压强度计算挤压强度公式：19(例6-3)：图示销钉联接中，若已知F=20KN，t=10mm，销钉材料的许用剪应力[]=60MPa，[jy]=160MPa。试求所需销钉的直径d。20(例6-4)：冲床将钢板冲出直径d=25mm的圆孔，钢板厚

7、度t=10mm。剪切极限应力b=300MPa，试求所需的冲裁力F。tt21(附加习题1)：冲床的最大冲力F=4×105N，冲头材料的许用应力[]=440MPa，被冲剪的板的剪应力[]=360MPa，求在最大冲力作用下所能冲剪的圆孔的最小直径d和板的最大厚度t。t22(习题6-9)：拖车挂钩靠销钉来联接，如图所示，已知销钉材料的许用剪切力[]=20MPa，拖车的拉力F=15×103N，试选择销钉的直径d。23(习题6-10)：一螺栓联接如图所示。已知外力F=200×103N，螺栓的许用剪切力[]=80MPa。试求螺栓所需的直径d。24(习题6-11)

8、：在厚度t=5mm的薄钢板上，冲出一个如图所示形状的