工程力学 教学课件 作者 樊爱珍 主编 翟芳婷 副主编15-拉压应力强度.ppt

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1、第四章轴向拉压应力及强度主要内容一、轴向拉压杆件横截面上的应力；二、拉压杆件的强度条件；三、拉压杆件强度三类问题计算。课件1、应力概念：把内力在截面上分布的密集程度称为应力。分为两种：垂直于截面的应力称为正应力σ，平行于截面的应力称为切应力τ。Pa（帕），工程上单位有千帕、兆帕、吉帕。1GPa=103MPa=106kPa=109Pa，1MPa=103Pa2、应力单位：一、轴向拉压杆件横截面上的应力课件正应力均匀分布在横截面上σ=FN/A3、应力计算：FσFNFFmm图1课件例1、已知：杆件横截面面积A=200mm

2、2，F=20kN，求杆各段应力以及最大应力。FFxFNF解：1、画轴力图2、分段求应力两个外力将杆分为一段AB图2课件图13重难点杆件受到轴向拉压作用，先分段画轴力图，再求各段应力，然后确定轴上最大应力。FFFABDFlllC课件例2、已知：杆件横截面面积A1=200mm2，A2=100mm2，F=20kN，求杆各段应力以及最大应力。FFxFN解：1、画轴力图2、分段求应力两个外力将轴力分为两段ABCAB段:BC段:ll分两段求应力最大应力:FA1A2图3课件拉压杆的强度条件为了保证拉（压）杆安全可靠地工作，杆

3、横截面上的最大工作应力不超过许用应力，即max=FN/A≤[σ]二、轴向拉压杆件的强度条件利用强度条件可以解决三类问题：1、校核强度2、选择杆件横截面尺寸3、确定许可载荷课件FFxFN2FFF解：1、画轴力图2、分段求应力三个外力将杆分为两段ABCAB段:BC段:例3、已知杆件横截面面积A=400mm2，[]=200MPa，F=40kN，求杆各段应力、最大应力以及强度计算。所以强度足够最大应力:3、强度计算:ll三、轴向拉压杆件强度三类问题计算图4课件例4、已知：杆件横截面面积A1=400mm2，A2=20

4、0mm2，F=40kN，[]=200MPa，求杆各段应力、最大应力以及强度计算。2FFxFNF2FFABC解：1、画轴力图2、分段求应力三个外力将杆分为两段AB段:BC段:≤[]所以强度足够最大应力:强度计算:llA1A2图5课件例5、已知：杆件横截面面积A1=400mm2，A2=200mm2，F=40kN，[]=420MPa，求杆各段应力、最大应力以及强度计算。2FFxFNF2FFABD解：1、画轴力图2、分段求应力三个外力将杆分为三段AB段:BC段:≤[]所以强度足够最大应力:3、强度:CCD段:2lll

5、A1A2图6课件图7重难点应力计算原则：按照轴力的不同和截面面积的不同分段计算。FDllCFFABl课件27kN62kNBACDA1A2xFN27kN-35kN解：1.画轴力图2.求最大应力3.强度计算强度满足。例6、变截面直杆受力如图，已知：A1=400mm2,A2=300mm2,[]=100MPa,试校核杆件的强度。图835kN课件FFbh例7、图示钢拉杆受轴向载荷F=40kN，材料的许用应力[]=100MPa，横截面为矩形，其中h=2b，试设计拉杆的截面尺寸h、b。解：求拉杆的轴力。FN=F=40kN则

6、：拉杆的最大应力为：所以：b=15mmh=30mm图9课件例10三角吊环由斜杆AB、AC与横杆BC组成如图5-9所示，=30，斜钢杆的[σ]=120MPa，吊环最大吊重G=150KN。试按强度准则设计斜杆AB、AC的截面直径d。解：1.画受力图求轴力2.直径计算所以，AB、AC杆的截面直径取d=31mm。∑Fx=0：-FN1sin+FN2sin=0∑Fy=0：G-FN1cos-FN2cos=0FN1=FN2由强度准则图12课件例8、已知杆件横截面面积A=200mm2，α=30o，d=20mm，[]=

7、120MPa，求A点所能承受的最大载荷G。AFBF'1FCF'2GF1F2ABC解：1、画A点受力图，求轴力αα2、按照强度条件求轴力图10课件GGF'2F1F2AACBFBFCF'1例9、已知圆截面杆件AB、BC面积相同，在A处能承受最大载荷G=20kN的力作用，[]=120MPa，α=30o，求两杆的直径d。αα解：1、画A点受力图，求轴力2、按照强度条件求直径d图11课件评价课件课堂练习：图141、已知杆件横截面面积A1=200mm2，A2=100mm2，F=20kN，求杆各段应力以及最大应力。FFABC

8、llA1A2课件课堂练习：图152、已知：杆件横截面面积A1=200mm2，d=10mm,A2=100mm2，F=20kN，求杆各段应力以及最大应力。FFABCllA1A2FFDE课件课堂练习：图163、如图16所示机构架。已知G=80kN，AB杆件直径d=30mm，许用应力[σ]=160MPa；BC杆横截面面积A=b×h=50×100(mm2)，许用应力[σ]=8MPa