杆件的变形与强度计算

《杆件的变形与强度计算》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、2.1轴向拉伸与压缩的概念2.2截面法、轴力与轴力图2.3横截面上的应力2.4拉压杆的变形及胡克定律第2章杆件的变形与强度计算2.5材料在拉压时力学性能2.6拉压杆的强度计算2.7平面弯曲2.8压杆稳定2.9动载荷第2章杆件的变形与强度计算2.1轴向拉伸与压缩的概念杆的受力特点为：作用于杆件的外力合力的作用线与杆件的轴线相重合。杆的变形特点为：沿杆轴线方向的伸长或缩短，这种变形称为轴向拉伸或压缩，这类杆件称为拉压杆。第2章杆件的变形与强度计算2.2截面法、轴力与轴力图2.2.1内力的概念物体未受外力作用时，其内部各质

2、点之间就存在着相互作用的力，以保持物体各部分间的相互联系和原有形状。若物体受到外力作用而发生变形，其内部各部分之间因相对位置改变而引起的相互作用力的改变量，即因外力引起的附加相互作用力，称为附加内力，简称内力。第2章杆件的变形与强度计算2.2.2截面法用截面法分析轴向拉伸（或压缩）杆件的内力2.2截面法、轴力与轴力图第2章杆件的变形与强度计算2.2.3轴力轴向拉伸和压缩时横截面上的内力称为轴力，用FN表示2.2截面法、轴力与轴力图第2章杆件的变形与强度计算2.2.4轴力图为了表明横截面上的轴力沿轴线变化的情况，可按选

3、定的比例尺，以平行于杆轴线的坐标表示横截面所在的位置，以垂直于杆轴线的坐标表示横截面上轴力的数值，这样绘出的图形称为轴力图。画图时应注意对齐。2.2截面法、轴力与轴力图第2章杆件的变形与强度计算2.3横截面上的应力2.3.1应力的概念应力即单位面积上的内力，表示某截面ΔA→0处内力的密集程度。在新标准中应力的国际单位为Pa或MPa，且有1 Pa =1 N/m21MPa=106 Pa1GPa=109 Pa第2章杆件的变形与强度计算2.3.2横截面上的应力如果以A表示等直杆的横截面的面积，则轴向拉（压）杆横截面上的正应力

4、计算式为：2.3横截面上的应力第2章杆件的变形与强度计算2.4拉压杆的变形及胡克定律杆的纵向绝对变形为：Δl=l1−l横向绝对变形为：Δb=b1−b杆的纵向线应变：杆的横向线应变：泊松比：或2.4.1绝对变形和线应变第2章杆件的变形与强度计算2.4拉压杆的变形及胡克定律在比例极限的范围，杆件的绝对变形l与轴力FN和杆件的杆长l成正比，与杆件的横截面积A和弹性模量成反比。2.4.2胡克定律第2章杆件的变形与强度计算2.5材料在拉压时力学性能材料的力学性能，是指材料在外力作用下表现出来的变形、破坏等方面的特性。不同的

5、材料具有不同的力学性能；同一种材料在不同的工作条件下（如加载速率和温度等）也有不同的力学性能。材料的力学性能可以通过实验来测定。在室温下，以缓慢平稳加载的方式进行的实验，称为常温、静载实验。拉伸试件的形状第2章杆件的变形与强度计算2.5.1低碳钢的拉伸试验2.5材料在拉压时力学性能F−l曲线−曲线屈服阶段弹性阶段强化阶段局部变形阶段第2章杆件的变形与强度计算2.5.1低碳钢的拉伸试验2.5材料在拉压时力学性能1．弹性阶段2．屈服阶段3．强化阶段4．局部变形阶段5．延伸率和断面收缩率6．卸载定律及冷作硬化第2章杆

6、件的变形与强度计算2.5材料在拉压时力学性能几种塑性材料的σ−ε曲线没有明显屈服阶段的塑性材料灰口铸铁拉伸时的应力−应变关系2.5.2其他塑性材料拉伸时的力学性能2.5.3铸铁拉伸时的力学性能第2章杆件的变形与强度计算2.5材料在拉压时力学性能低碳钢压缩时的−曲线铸铁压缩时的−曲线2.5.4压缩时材料的力学性能第2章杆件的变形与强度计算2.6拉压杆的强度计算脆性材料塑性材料式中nb及ns分别为对应于强度极限及屈服极限的安全系数，一般情况下，静载时常取ns=1.2～2.5，nb=2～3.5。nb＞ns，是考虑应

7、力达b时发生的断裂比应力达s时的屈服危险性更大。杆件轴向拉伸或压缩时的强度条件：第2章杆件的变形与强度计算轴向拉、压杆件强度条件2.6拉压杆的强度计算（1）强度校核。已知拉（压）杆材料、横截面尺寸及所受载荷，检验能否满足强度条件，（2）截面选择。已知拉（压）杆材料及所受载荷，按强度条件求杆件横截面面积尺寸，（3）计算许可荷载。已知拉（压）杆材料和横截面尺寸，按强度条件确定杆所能容许的最大轴力，进而计算许可载荷，第2章杆件的变形与强度计算2.7平面弯曲第2章杆件的变形与强度计算2.7.1梁的计算简图及其分类2.7平

8、面弯曲根据约束情况的不同，静定梁可分为以下3种常见形式。悬臂梁：梁的一端为固定，另一端为自由，如图（a）所示。简支梁：梁的一端为固定铰支座，另一端为可动铰支座，如图（b）所示。外伸梁：简支梁的一端获两端伸出支座之外，如图（c）所示。第2章杆件的变形与强度计算2.7.2梁的内力、剪力与弯矩计算2.7平面弯曲截面法求简支梁的内力剪力、弯矩的符号规定