[期末考试] “*”部分<材料力学C>不要求

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[期末考试] “*”部分<材料力学C>不要求 [内容目录] 1-- 绪论及初始概念 2-- 轴向拉压与剪切 3-- 扭转 附录:平面图形的几何性质 4-- 弯曲内力 5-- 弯曲应力 ----------[半期考试]---------- 6-- 弯曲变形 7-- 应力分析与强度理论 8-- 组合变形 9-- 压杆稳定 10-- 能量法* 11-- 超静定* 12-- 动荷载* 13-- 交变应力* -----------[总复习]--------- [期末考试] “*”部分<材料力学C>不要求 第2章 轴向拉伸与压缩 目 录

第二章 拉伸与压缩 §2-1 概述 §2-2 轴力和轴力图 §2-3 截面上的应力 §2-4 材料拉伸时的力学性质 第二章 拉伸与压缩 §2-1 概述 §2-2 轴力和轴力图 §2-3 截面上的应力 §2-4 材料拉伸时的力学性质 §2-5 材料压缩时的力学性质 §2-6 拉压杆的强度条件 §2-7 拉压杆的变形 胡克定律 §2-8 拉、压超静定问题 §2-9 应力集中的概念 §2-10 剪切与挤压实用计算 目录 目 录

§2-1 概述 目 录

§2-1 概述 目 录

作用在杆件上的外力(合力)的作用线与杆件轴线重合; §2-1 概述 受力与变形特点: 作用在杆件上的外力(合力)的作用线与杆件轴线重合; 杆件变形是沿轴线方向的伸长或缩短。 杆的受力简图为 F 拉伸 F 压缩 目 录

§2-1 概述 目 录

§2-2 内力-轴力,和内力图-轴力图 1、轴力:横截面上的内力 2、截面法求轴力 切: 假想沿m-m横截面将杆切开 F 切: 假想沿m-m横截面将杆切开 取: 留下左半段或右半段 图: 将抛掉部分对留下部分的作用用内力代替 平: 对留下部分写平衡方程求出内力即轴力的值 F FN F FN §2-2 目 录

§2-2 轴力和轴力图 由于外力的作用线与杆件的轴线重合,内力的作用线也与杆件的轴线重合。所以称为轴力FN。 m FN 3、轴力正负号:拉为正、压为负; 4、轴力图FN 图:轴力沿杆件轴线的变化 §2-2 目 录

§2-2 轴力和轴力图 例题2-1 已知:F1=10kN;F2=20kN; F3=35kN;F4=25kN;试用截面法求轴力并画轴力图。 1 A B C D 解:1、计算各段的轴力。 FN1 F1 AB段 FN2 F1 F2 BC段 FN3 F4 CD段 2、绘制轴力图。 目 录

§2-2 轴力和轴力图 例题2-1 1 2 3 F1 F3 F2 F4 截面法---直接法 解:1、计算各段的轴力。 FN1 F1 AB段 C D 截面法---直接法 解:1、计算各段的轴力。 FN1 F1 AB段 FN2 F1 F2 BC段 FN3 F4 CD段 2、绘制轴力图。 目 录

§2-2 轴力和轴力图 例题2-1 截面法---直接法 (凡背离截面的外力引起正的轴力) 或: (凡指向截面的外力引起负的轴力) 即: 目 录

§2-2 轴力和轴力图 例题2-1 用直接法求轴力并画轴力图。 1 2 3 F1 F3 F2 F4 解:1、计算各段的轴力。 AB段 BC段 D 解:1、计算各段的轴力。 AB段 BC段 CD段 轴力图中:外力作用截面上的轴力情况? 2、绘制轴力图。 目 录

§2-2 轴力和轴力图 例题2-1 已知:F1=10kN;F2=20kN; F3=35kN;F4=25kN;试用截面法求轴力并画轴力图。 1 A B C D 解:1、计算各段的轴力。 FN1 F1 AB段 FN2 F1 F2 BC段 FN3 F4 CD段 2、绘制轴力图。 目 录

§2-2 轴力和轴力图 西工大 目 录

§2-3 截面上的应力 ——横截面上的应力 杆件的强度不仅与轴力有关,还与横截面面积有关。必须用应力来比较和判断杆件的强度。 §2-3 目 录

§2-3 截面上的应力 ——横截面上的应力 目 录

§2-3 截面上的应力 ——横截面上的应力 目 录

第二章 拉伸与压缩 §2-1 概述 §2-2 轴力和轴力图 §2-3 截面上的应力 §2-4 材料拉伸时的力学性质 第二章 拉伸与压缩 §2-1 概述 §2-2 轴力和轴力图 §2-3 截面上的应力 §2-4 材料拉伸时的力学性质 §2-5 材料压缩时的力学性质 §2-6 拉压杆的强度条件 §2-7 拉压杆的变形 胡克定律 §2-8 拉、压超静定问题 §2-9 应力集中的概念 §2-10 剪切与挤压实用计算 目录 目 录

§2-3 截面上的应力 ——横截面上的应力 该式为横截面上的正应力σ计算公式。正应力σ和轴力FN同号。即拉应力为正,压应力为负。 圣文南原理 目 录

§2-3 截面上的应力 ——横截面上的应力 例2.2一阶梯形直杆受力如图所示,已知横截面面积为 试求各横截面上的应力。 解: 1-- 绪论 2-- 轴向拉压与剪切 3-- 扭转 4-- 弯曲内力 5-- 弯曲应力 6-- 弯曲变形 7-- 应力分析与强度理论 8-- 组合变形 9-- 压杆稳定 10-- 能量法 11-- 超静定 12-- 动荷载 13-- 交变应力 14-- 附录:平面图形的几何性质 [总复习] [练习] [思考] [返回] 例2.2一阶梯形直杆受力如图所示,已知横截面面积为 试求各横截面上的应力。 解: 1、计算轴力画轴力图 利用直接法可求 得阶梯杆各段的 轴力为: FN1 = 50kN, FN2 = - 30kN, FN3 = 10kN, FN4 = - 20kN。 2、轴力图。

§2-3 截面上的应力 ——横截面上的应力 (2)、计算机各段的正应力 AB段: BC段: CD段: DE段: 1-- 绪论 2-- 轴向拉压与剪切 3-- 扭转 4-- 弯曲内力 5-- 弯曲应力 6-- 弯曲变形 7-- 应力分析与强度理论 8-- 组合变形 9-- 压杆稳定 10-- 能量法 11-- 超静定 12-- 动荷载 13-- 交变应力 14-- 附录:平面图形的几何性质 [总复习] [练习] [思考] [返回] (2)、计算机各段的正应力 AB段: BC段: CD段: DE段:

§2-3 截面上的应力 ——横截面上的应力 目 录

§2-3 截面上的应力 §2-3 截面上的应力 ——横截面上的应力 例题2-2 图示结构,试求杆件AB、CB的应力。已知 F=20kN;斜杆AB为直径20mm的圆截面杆,水平杆CB为15×15的方截面杆。 F A B C 1 45° 解:1、计算各杆件的轴力。(设斜杆为1杆,水平杆为2杆)用截面法取节点B为研究对象 2 F B 45° 目 录

§2-3 截面上的应力 §2-3 截面上的应力 ——横截面上的应力 F A B C 45° 1 2 2、计算各杆件的应力。 目 录

第二章 拉伸与压缩 §2-1 概述 §2-2 轴力和轴力图 §2-3 截面上的应力 §2-4 材料拉伸时的力学性质 第二章 拉伸与压缩 §2-1 概述 §2-2 轴力和轴力图 §2-3 截面上的应力 §2-4 材料拉伸时的力学性质 §2-5 材料压缩时的力学性质 §2-6 拉压杆的强度条件 §2-7 拉压杆的变形 胡克定律 §2-8 拉、压超静定问题 §2-9 应力集中的概念 §2-10 剪切与挤压实用计算 目录 26 目 录

§2-3 截面上的应力 ——斜截面上的应力 P k a 内力:采用截面法分析: 由平衡方程:Pa=P P k a Pa 则: Aa:斜截面面积;Pa:斜截面上内力。 由几何关系: 代入上式,得: 斜截面上全应力:

反映:通过构件上一点不同截面上应力变化情况。 ——斜截面上的应力 P k a 斜截面上全应力: 正交分解: pa : P k a ta sa a Pa 反映:通过构件上一点不同截面上应力变化情况。 当 = 0°时, (横截面上存在最大正应力) 当 = 90°时, 当 = ± 45°时, (45 °斜截面上存在最大剪应力) 当 = 0,90°时,

§2-4 材料拉伸与压缩时的力学性能 力学性能:在外力作用下材料在变形和破坏方面所表现出的力学性能。 材料分类:塑性材料---、脆性材料---- 试验分类:拉伸试验、压缩试验 典型--- ①★ 低碳钢--Q235(A3) 塑性材料 ★拉伸试验 ②非典型--- 试验 脆性材料--- ③▲铸铁---灰铁 塑性材料--- ④ ▲低碳钢--Q235(A3)钢 ★压缩试验 脆性材料---典型--- ⑤ ★铸铁---灰铁

§2-4 材料拉伸时的力学性质 一、拉伸试件和实验条件 常温、静载 目 录

§2-4 材料拉伸时的力学性质 目 录

§2-4 材料拉伸时的力学性质 二、典型塑性材料--- ★ ①低碳钢--Q235(A3) 目 录

§2-4 材料拉伸时的力学性质 2、屈服阶段bc(失去抵抗变形的能力) 屈服极限 3、强化阶段ce(恢复抵抗变形的能力) 强度极限 4、局部径缩阶段ef 明显的四个阶段: 1、弹性阶段ob 比例极限 弹性极限 目 录

§2-4 材料拉伸时的力学性质 两个塑性指标: 断后伸长率 断面收缩率 为塑性材料 为脆性材料 低碳钢的 为塑性材料 目 录

§2-4 材料拉伸时的力学性质 即:材料在卸载过程中应力和应变是线形关系,这就是卸载定律。 三 、概念:卸载定律及冷作硬化 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)。 1、弹性范围内卸载、再加载 2、过弹性范围卸载、再加载 目 录

§2-4 材料拉伸时的力学性质 对于没有明显屈服阶段的塑性材料,用名义屈服极限σp0.2来表示。 四、 ②其它(非典型)塑性材料 目 录

§2-4 材料拉伸时的力学性质 五、 ③脆性材料(铸铁) 拉伸时的应力应变曲线为微弯的曲线,没有屈服和径缩现象,试件突然拉断。断后伸长率约为0.5%。为典型的脆性材料。 σbt—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。 目 录

§2-5 材料压缩时的力学性质 一、压缩试件和实验条件 常温、静载 §2-5 目 录

§2-5 材料压缩时的力学性质 二 塑性材料--- ④ ▲低碳钢--Q235(A3) 拉伸与压缩在屈服阶段以前完全相同。 比例极限 弹性极限 拉压同强度材料 比例极限 弹性极限 屈服极限 E --- 弹性摸量 目 录

§2-5 材料压缩时的力学性质 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 抗压能力强,抗拉能力弱 三、典型脆性材料--- ⑤ ★铸铁---灰铁 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 抗压能力强,抗拉能力弱 目 录

§2-5 材料压缩时的力学性质 目 录

第二章 拉伸与压缩 §2-1 概述 §2-2 轴力和轴力图 §2-3 截面上的应力 §2-4 材料拉伸时的力学性质 第二章 拉伸与压缩 §2-1 概述 §2-2 轴力和轴力图 §2-3 截面上的应力 §2-4 材料拉伸时的力学性质 §2-5 材料压缩时的力学性质 §2-6 拉压杆的强度条件 §2-7 拉压杆的变形 胡克定律 §2-8 拉、压超静定问题 §2-9 应力集中的概念 §2-10 剪切与挤压实用计算 目录 43 目 录

§2-6 拉压杆的强度条件 一许用应力和安全因数 n —安全因数 —许用应力。 塑性材料的许用应力 脆性材料的许用应力 塑性材料 工作应力 极限应力 塑性材料 脆性材料 工作应力 n —安全因数 —许用应力。 塑性材料的许用应力 脆性材料的许用应力 §2-6 目 录

§2-6 拉压杆的强度条件与强度计算 二 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: 目 录

§2-6 拉压杆的强度条件与强度计算 例题2-3 图示一托架,AC是圆钢杆,许用拉应力 ,BC是方木杆, 试选定钢杆直径d? 解: 1-- 绪论 2-- 轴向拉压与剪切 3-- 扭转 4-- 弯曲内力 5-- 弯曲应力 6-- 弯曲变形 7-- 应力分析与强度理论 8-- 组合变形 9-- 压杆稳定 10-- 能量法 11-- 超静定 12-- 动荷载 13-- 交变应力 14-- 附录:平面图形的几何性质 [总复习] [练习] [思考] [返回] ,BC是方木杆, 试选定钢杆直径d? 解: (1)、轴力分析。 为研究对象。 取结点 (并假设钢杆的轴力)

§2-6 拉压杆的强度条件与强度计算 1-- 绪论 2-- 轴向拉压与剪切 3-- 扭转 4-- 弯曲内力 5-- 弯曲应力 6-- 弯曲变形 7-- 应力分析与强度理论 8-- 组合变形 9-- 压杆稳定 10-- 能量法 11-- 超静定 12-- 动荷载 13-- 交变应力 14-- 附录:平面图形的几何性质 [总复习] [练习] [思考] [返回]

§2-6 拉压杆的强度条件与强度计算 例题2-4 AC为50×50×5的等边角钢,AB为10号槽钢,〔σ〕=120MPa。求F。 α 2、根据斜杆的强度条件,求许可载荷 查表得斜杆AC的面积为A1=2×4.8cm2 目 录

§2-6 拉压杆的强度条件与强度计算 3、根据水平杆的强度条件,求许可载荷 查表得水平杆AB的面积为A2=2×12.74cm2 α A F α 4、许可载荷(取小) 目 录

第2章 (第1次)作业 新书 <材料力学基本训练> A本 [1-1]: [1-1-1], [1-1-2]; 第2章 (第1次)作业 新书 <材料力学基本训练> A本 [1-1]: [1-1-1], [1-1-2]; [1-2]: [1-2-1], [1-2-2], [1-2-3]; [1-3]: [1-3-1]; [2-1]: (一) [2-2]: [2-2-1]; [2-3]: [2-3-1], [2-3-2], [2-3-4], [2-3-6]; 50 目 录

第二章 拉伸与压缩 §2-1 概述 §2-2 轴力和轴力图 §2-3 截面上的应力 §2-4 材料拉伸时的力学性质 第二章 拉伸与压缩 §2-1 概述 §2-2 轴力和轴力图 §2-3 截面上的应力 §2-4 材料拉伸时的力学性质 §2-5 材料压缩时的力学性质 §2-6 拉压杆的强度条件 §2-7 拉压杆的变形 胡克定律 §2-8 拉、压超静定问题 §2-9 应力集中的概念 §2-10 剪切与挤压实用计算 目录 目 录

§2-7 拉压杆的变形 胡克定律 一 纵向变形 纵向线应变 E为弹性摸量,EA为抗拉压刚度 二 横向变形 横向线应变 泊松比(横向变形系数) §2-7 拉压杆的变形 胡克定律 一 纵向变形 纵向线应变 E为弹性摸量,EA为抗拉压刚度 二 横向变形 横向线应变 泊松比(横向变形系数) 材料的μ般为0—0.3左右, 钢材的μ约为0.25—0.33 目 录

§2-7 拉压杆的变形 胡克定律 目 录

§2-7 拉压杆的变形 胡克定律 目 录

§2-7 拉压杆的变形 胡克定律 例题2-4 杆AB长2m, 面积为200mm2。杆AC面积为250mm2。E=200GPa。F=10kN。试求(1)杆AB、AC的内力;(2)节点A的位移。 解:1、计算轴力。(设斜杆为1杆,水平杆为2杆)取节点A为研究对象 A F 300 2、根据胡克定律计算杆的变形。 斜杆AB伸长 水平杆AC缩短 目 录

§2-7 拉压杆的变形 胡克定律 3、节点A的位移(以切代弧-小变形) A F 300 目 录

第二章 拉伸与压缩 §2-1 概述 §2-2 轴力和轴力图 §2-3 截面上的应力 §2-4 材料拉伸时的力学性质 第二章 拉伸与压缩 §2-1 概述 §2-2 轴力和轴力图 §2-3 截面上的应力 §2-4 材料拉伸时的力学性质 §2-5 材料压缩时的力学性质 §2-6 拉压杆的强度条件 §2-7 拉压杆的变形 胡克定律 §2-8 拉、压超静定问题 §2-9 应力集中的概念 §2-10 剪切与挤压实用计算 目录 58 目 录

§2-8 拉、压超静定问题 静定结构: 约束反力(轴力)可由静力平衡方程求得 §2-8 目 录

§2-8 拉、压超静定问题 超静定结构的特点:结构的强度和刚度均得到提高 约束反力不能由平衡方程求得 超静定度(次)数: 约束反力多于独立平衡方程的数 独立平衡方程数: 平面任意力系: 3个平衡方程 平面共点力系: 2个平衡方程 平面平行力系:2个平衡方程 共线力系:1个平衡方程 目 录

1、超静定问题:单凭静平衡方程不能确定出全部未知力 (外力、内力、应力)的问题。 §2-8 拉、压超静定问题 一、超静定问题及其处理方法 1、超静定问题:单凭静平衡方程不能确定出全部未知力 (外力、内力、应力)的问题。 2、超静定的处理方法:平衡方程+补充方程 变形协调方程、物理方程 补充方程 联立进行求解方程组。

§2-8 拉、压超静定问题 超静定问题的方法步骤: 平衡方程; 几何方程——变形协调方程; 物理方程——内力与变形之间的关系; ----补充方程:由几何方程和物理方程得; 解由平衡方程和补充方程组成的方程组。

§2-8 拉、压超静定问题 例题2-5 试求杆1、杆2、杆3的内力: 1、列出独立的平衡方程 2、变形几何关系 3、物理关系 4、补充方程 5、求解方程组得 目 录

§2-8 拉、压超静定问题 例题2-6 3杆材料相同,AB杆面积为200mm2,AC杆面积为300 mm2,AD杆面积为400 mm2,若F=30kN,试计算各杆的应力。 F ,则AB、AD杆长为 解:设AC杆杆长为 列出平衡方程: 即: F 列出变形几何关系 目 录

§2-8 拉、压超静定问题 F 即: 列出变形几何关系 将A点的位移分量向各杆投影.得 F 变形关系为 代入物理关系 整理得补充方程 目 录

§2-8 拉、压超静定问题 联立①②③,解得: F (拉) F (拉) (压) 目 录

第2章 (第2次)作业 新书 <材料力学基本训练> A本 第2章 (第2次)作业 新书 <材料力学基本训练> A本 [2-4]: [2-4-1], [2-4-2], [2-4-3]; [2-5]: [2-5-1], [2-5-2], [2-5-4]; [2-6]: [2-6-1], [2-6-2], [2-6-3], [2-6-4], [2-6-5], [2-6-6]; 67 目 录

§2-8 拉、压超静定问题 例题2-6 木制短柱的4个角用4个40mm×40mm×4mm的等边角钢加固, 已知角钢的许用应力[σst]=160MPa,Est=200GPa;木材的许用应力[σW]=12MPa,EW=10GPa,求许可载荷F。 250 平衡方程: 解: (1) 变形协调关系: 物理关系: 补充方程: (2) 目 录

§2-8 拉、压超静定问题 查表知40mm×40mm×4mm等边角钢 故 代入数据,得 根据角钢许用应力,确定F 根据木柱许用应力,确定F 250 代入数据,得 根据角钢许用应力,确定F 根据木柱许用应力,确定F 许可载荷 目 录

第二章 拉伸与压缩 §2-1 概述 §2-2 轴力和轴力图 §2-3 截面上的应力 §2-4 材料拉伸时的力学性质 第二章 拉伸与压缩 §2-1 概述 §2-2 轴力和轴力图 §2-3 截面上的应力 §2-4 材料拉伸时的力学性质 §2-5 材料压缩时的力学性质 §2-6 拉压杆的强度条件 §2-7 拉压杆的变形 胡克定律 §2-8 拉、压超静定问题 §2-9 应力集中的概念 §2-10 剪切与挤压实用计算 目录 71 目 录

§2-9 应力集中的概念 常见的油孔、沟槽等均有构件尺寸突变,突变处将产生应力集中现象。即 称为理论应力集中因数 1、形状尺寸的影响: 尺寸变化越急剧、角越尖、孔越小,应力集中的程度越严重。 2、材料的影响: 应力集中对塑性材料的影响不大; 应力集中对脆性材料的影响严重,应特别注意。 §2-11 目 录

Saint-Venant原理与应力集中示意图 (红色实线为变形前的线,红色虚线为红色实线变形后的形状。) §2-9 应力集中的概念 Saint-Venant原理与应力集中示意图 a b c P 变形示意图: (红色实线为变形前的线,红色虚线为红色实线变形后的形状。) 应力分布示意图:

§2-9 应力集中的概念 ——横截面上的应力 该式为横截面上的正应力σ计算公式。正应力σ和轴力FN同号。即拉应力为正,压应力为负。 圣文南原理 目 录

第二章 拉伸与压缩 §2-1 概述 §2-2 轴力和轴力图 §2-3 截面上的应力 §2-4 材料拉伸时的力学性质 第二章 拉伸与压缩 §2-1 概述 §2-2 轴力和轴力图 §2-3 截面上的应力 §2-4 材料拉伸时的力学性质 §2-5 材料压缩时的力学性质 §2-6 拉压杆的强度条件 §2-7 拉压杆的变形 胡克定律 §2-8 拉、压超静定问题 §2-9 应力集中的概念 §2-10 剪切与挤压实用计算 目录 76 目 录

§2-10 连接件的剪切与挤压实用计算 1.剪切的工程实例

§2-10 连接件的剪切与挤压实用计算

§2-10 连接件的剪切与挤压实用计算 铆钉连接 螺栓连接 销轴连接

§2-10 连接件的剪切与挤压实用计算 平键连接 焊接连接 榫连接

§2-10 连接件的剪切与挤压实用计算 2.剪切的实用计算 §2-10 连接件的剪切与挤压实用计算 2.剪切的实用计算 剪切受力特点:作用在构件两侧面上的外力合力大小相等、方向相反且作用线很近、与轴线垂直。 F 变形特点:位于两力之间的截面发生相对错动。 假设切应力在剪切面(m-m截面)上是均匀分布的 得切应力计算公式: 切应力强度条件: 常由实验方法确定

§2-10 连接件的剪切与挤压实用计算 3.挤压的实用计算 假设应力在挤压面上是均匀分布的 得实用挤压应力公式 *注意挤压面面积的计算 §2-10 连接件的剪切与挤压实用计算 3.挤压的实用计算 假设应力在挤压面上是均匀分布的 F 得实用挤压应力公式 *注意挤压面面积的计算 挤压强度条件: 常由实验方法确定

§2-10 连接件的剪切与挤压实用计算 切应力强度条件: 挤压强度条件: 塑性材料: 脆性材料:

§2-10 连接件的剪切与挤压实用计算

§2-10 连接件的剪切与挤压实用计算 为充分利用材料,切应力和挤压应力应同时满足.

§2-10 连接件的剪切与挤压实用计算 例题2-8 图示接头,受轴向力F 作用。已知F=50kN,b=150mm,δ=10mm,d=17mm,a=80mm,[σ]=160MPa,[τ]=120MPa,[σbs]=320MPa,铆钉和板的材料相同,试校核该接头的强度。 解:1.板(拉杆)的拉伸强度 2.板的剪切强度

§2-10 连接件的剪切与挤压实用计算 3.铆钉的剪切强度 4.板和铆钉的挤压强度 结论:该接头强度足够。

§2-10 连接件的剪切与挤压实用计算 例题2-9 图所示4个铆钉的连接件,受轴向拉力F作用。 已知:F=100kN,钢板厚δ=8mm, §2-10 连接件的剪切与挤压实用计算 例题2-9 1-- 绪论 2-- 轴向拉压与剪切 3-- 扭转 4-- 弯曲内力 5-- 弯曲应力 6-- 弯曲变形 7-- 应力分析与强度理论 8-- 组合变形 9-- 压杆稳定 10-- 能量法 11-- 超静定 12-- 动荷载 13-- 交变应力 14-- 附录:平面图形的几何性质 [总复习] [练习] [思考] [返回] 图所示4个铆钉的连接件,受轴向拉力F作用。 已知:F=100kN,钢板厚δ=8mm, 宽b=100mm,铆钉直径d=16mm,铆钉钢板材料相同. 许用切应力 =140MPa, 许用挤压应力 =340MPa, 钢板许用拉应力[σ]=170MPa。 试校核该连接件的强度。

§2-10 连接件的剪切与挤压实用计算 连接件破坏的可能分析(脑壳….) 分析: 连接件存在三种破坏的可能: (1)铆钉被剪断; §2-10 连接件的剪切与挤压实用计算 1-- 绪论 2-- 轴向拉压与剪切 3-- 扭转 4-- 弯曲内力 5-- 弯曲应力 6-- 弯曲变形 7-- 应力分析与强度理论 8-- 组合变形 9-- 压杆稳定 10-- 能量法 11-- 超静定 12-- 动荷载 13-- 交变应力 14-- 附录:平面图形的几何性质 [总复习] [练习] [思考] [返回] 连接件破坏的可能分析(脑壳….) 分析: 连接件存在三种破坏的可能: (1)铆钉被剪断; (2)铆钉或钢板发生挤压破坏; (3)钢板由于钻孔,断面受到削弱, 在削弱截面处被拉断。要使连接件安 全可靠,必须同时满足以上三方面的 强度条件。

§2-10 连接件的剪切与挤压实用计算 1-- 绪论 2-- 轴向拉压与剪切 3-- 扭转 4-- 弯曲内力 5-- 弯曲应力 §2-10 连接件的剪切与挤压实用计算 1-- 绪论 2-- 轴向拉压与剪切 3-- 扭转 4-- 弯曲内力 5-- 弯曲应力 6-- 弯曲变形 7-- 应力分析与强度理论 8-- 组合变形 9-- 压杆稳定 10-- 能量法 11-- 超静定 12-- 动荷载 13-- 交变应力 14-- 附录:平面图形的几何性质 [总复习] [练习] [思考] [返回]

§2-10 连接件的剪切与挤压实用计算 (1)铆钉的剪切强度条件 连接件有n个直径相同的铆钉时,且对称于 §2-10 连接件的剪切与挤压实用计算 1-- 绪论 2-- 轴向拉压与剪切 3-- 扭转 4-- 弯曲内力 5-- 弯曲应力 6-- 弯曲变形 7-- 应力分析与强度理论 8-- 组合变形 9-- 压杆稳定 10-- 能量法 11-- 超静定 12-- 动荷载 13-- 交变应力 14-- 附录:平面图形的几何性质 [总复习] [练习] [思考] [返回] (1)铆钉的剪切强度条件 连接件有n个直径相同的铆钉时,且对称于 外力作用线布置,则可设各铆钉所受的力相等 现取一个铆钉作为计算对象, 画出其受力图,每个铆钉所受的作用力 剪切面上的剪力

§2-10 连接件的剪切与挤压实用计算 剪力 剪应力的计算及强度校核 所以铆钉满足剪切强度条件 (2)挤压强度校核 每个铆钉所受的挤压力 §2-10 连接件的剪切与挤压实用计算 1-- 绪论 2-- 轴向拉压与剪切 3-- 扭转 4-- 弯曲内力 5-- 弯曲应力 6-- 弯曲变形 7-- 应力分析与强度理论 8-- 组合变形 9-- 压杆稳定 10-- 能量法 11-- 超静定 12-- 动荷载 13-- 交变应力 14-- 附录:平面图形的几何性质 [总复习] [练习] [思考] [返回] 剪力 剪应力的计算及强度校核 所以铆钉满足剪切强度条件 (2)挤压强度校核 每个铆钉所受的挤压力

两块钢板的受力情况及开孔情况相同,只要校核其中一块即可。现取下面一块钢板为研究对象,画出其受力图和轴力图。 §2-10 连接件的剪切与挤压实用计算 1-- 绪论 2-- 轴向拉压与剪切 3-- 扭转 4-- 弯曲内力 5-- 弯曲应力 6-- 弯曲变形 7-- 应力分析与强度理论 8-- 组合变形 9-- 压杆稳定 10-- 能量法 11-- 超静定 12-- 动荷载 13-- 交变应力 14-- 附录:平面图形的几何性质 [总复习] [练习] [思考] [返回] 挤压应力的计算及强度校核 所以连接件满足挤压强度条件。 (3)板的抗拉强度校核 两块钢板的受力情况及开孔情况相同,只要校核其中一块即可。现取下面一块钢板为研究对象,画出其受力图和轴力图。

§2-10 连接件的剪切与挤压实用计算 截面1-1和3-3的净面积相同,而截面3-3的轴力 较小,故截面3-3不是危险截面。截面2-2的轴力 §2-10 连接件的剪切与挤压实用计算 1-- 绪论 2-- 轴向拉压与剪切 3-- 扭转 4-- 弯曲内力 5-- 弯曲应力 6-- 弯曲变形 7-- 应力分析与强度理论 8-- 组合变形 9-- 压杆稳定 10-- 能量法 11-- 超静定 12-- 动荷载 13-- 交变应力 14-- 附录:平面图形的几何性质 [总复习] [练习] [思考] [返回] 截面1-1和3-3的净面积相同,而截面3-3的轴力 较小,故截面3-3不是危险截面。截面2-2的轴力 虽比截面1-1小,但净面积也小,故需对截面1-1 和2-2进行强度校核。 截面1-1:

经以上三方面的校核,该连接件满足强度要求。 §2-10 连接件的剪切与挤压实用计算 1-- 绪论 2-- 轴向拉压与剪切 3-- 扭转 4-- 弯曲内力 5-- 弯曲应力 6-- 弯曲变形 7-- 应力分析与强度理论 8-- 组合变形 9-- 压杆稳定 10-- 能量法 11-- 超静定 12-- 动荷载 13-- 交变应力 14-- 附录:平面图形的几何性质 [总复习] [练习] [思考] [返回] 截面2-2: 所以钢板满足抗拉强度条件。 经以上三方面的校核,该连接件满足强度要求。

第2章 (第3次)作业 新书 <材料力学基本训练> A本 第2章 (第3次)作业 新书 <材料力学基本训练> A本 [2-4]: [2-4-1], [2-4-2], [2-4-3]; [2-5]: [2-5-1], [2-5-2], [2-5-4]; [2-6]: [2-6-1], [2-6-2], [2-6-3], [2-6-4], [2-6-5], [2-6-6]; 96 目 录

第2章 作业 (第1次)==新书 <材料力学基本训练>A本 第2章 作业 (第1次)==新书 <材料力学基本训练>A本 [1-1]: [1-1-1], [1-1-2]; [1-2]: [1-2-1], [1-2-2], [1-2-3]; [1-3]: [1-3-1]; [2-1]: (一) [2-2]: [2-2-1]; [2-3]: [2-3-1], [2-3-2], [2-3-4], [2-3-6]; 98 目 录

第2章作业(2次) <材料力学基本训练>A本 1-1, 1-3-1, 2-1(1) 2-3-4, 2-4-5, 1-2-1, 1-3-2, 2-1(2) 2-3-5, 2-4-6, 1-2-2, 1-3-3, 2-2-1, 2-3-6, 2-5-1, 1-2-3, 2-2-2, 2-4-1, 2-5-2, 2-3-1, 2-4-2, 2-5-3, 2-3-2, 2-4-3, 2-5-4, 2-3-3。 2-4-4, 2-5-5, 2-5-6,… 99 目 录

第2章作业(3次) <材料力学基本训练>A本 2-6-1, 1-3-1, 2-1(1) 2-3-4, 2-4-5, 2-6-2, 1-3-2, 2-1(2) 2-3-5, 2-4-6, 2-6-3, 1-3-3, 2-2-1, 2-3-6, 2-5-1, 2-6-4, 2-2-2, 2-4-1, 2-5-2, 2-6-5, 2-3-1, 2-4-2, 2-5-3, 2-6-7. 2-3-2, 2-4-3, 2-5-4, 2-3-3, 2-4-4, 2-5-5, 2-5-6,… 目 录

第2章作业(4次) <材料力学基本训练>A本 1-1, 1-3-1, 2-1(1) 2-3-4, 2-4-5, 1-2-1, 1-3-2, 2-1(2) 2-3-5, 2-4-6, 1-2-2, 1-3-3, 2-2-1, 2-3-6, 2-5-1, 1-2-3, 2-2-2, 2-4-1, 2-5-2, 2-3-1, 2-4-2, 2-5-3, 2-3-2, 2-4-3, 2-5-4, 2-3-3。2-4-4, 2-5-5, 2-5-6,… 101 目 录

小结 1.研究对象 2.轴力的计算和轴力图的绘制 3.典型的塑性材料和脆性材料的主要力学性能及相 关指标 4.横截面上的应力计算,拉压强度条件及计算 5.拉(压)杆的变形计算,桁架节点位移 6.拉压超静定的基本概念及超静定问题的求解方法 目 录