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1、Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,工程力学应用,之,主讲教师：金花,各位辛苦了,继续努力噢,轴向拉压杆的应力与强度计算,轴向拉压杆的应力与强度计算,2.4,任务小结,轴向拉压杆的应力与强度计算,第1页，共18页。,应力,杆件横截面上某点的内力集度,垂直,于横截面的,应力,-,正应力,=psin,平行,于横截面的,应力,-,剪应力,=pcos,F,F,1,F,2,F,3,第2页，共18页。,强
2、度计算,计算依据：,危险点,的应力是杆件的最大工作应力。,1,、正应力强度条件：,对于塑性材料,对于脆性材料,2,、剪应力强度条件：,3,、强度计算,校核强度,设计截面,确定许用荷载,应力最大的点,第3页，共18页。,极限应力与许用应力,1,、,极限应力,2,、,许用应力,，其中：,k-,安全系数,。,对于塑性材料,对于脆性材料,杆件破坏或丧失承载能力前的最大应力,对于,塑性材料,对于,脆性材料,第4页，共18页。,确定安全系数要兼顾,经济与安全,，考虑以下几方面：,极限应力的差异；,构件横截面尺寸的变异；,荷载的变异；,计算简图与实际结构的差异；,考虑强度储备。,第5页，共18页。,杆件横截
3、面上某点的内力集度,故杆AB的截面直径,杆CB的截面边长,请根据强度条件确定所挂重物重量G的最大值 。,式中：A横截面面积，横截面上的应力。,平行于横截面的应力-剪应力=pcos,构件横截面尺寸的变异；,轴向拉压杆的应力与强度计算,解：,解：,对于塑性材料,解：,平行于横截面的应力-剪应力=pcos,危险截面的轴力,轴向拉压杆横截面上的应力,横截面上的应力是均匀分布的,式中：,A,横截面面积，,横截面上的应力。,F,F,第6页，共18页。,练习,一钢制阶梯杆如图所示。已知 ，横截面面积,计算杆件各段横截面上的正应力。,解：,20kN,50kN,30,30,20,-,F,N,图（,kN,）,+,
4、第7页，共18页。,轴向拉压杆的强度条件,式中：,危险截面,的轴力,杆件的最大工作应力,注：,材料失效表现为屈服或断裂。,轴力绝对值最大、横截面最小、,两者居中,第8页，共18页。,第9页，共18页。,轴向拉压杆的强度计算,校核强度,（判断构件是否失效）,设计截面,（设计构件安全工作时的合理截面形状及大小）,确定许用荷载,（确定构件所能承受的最大荷载）,第10页，共18页。,练习,图示三角支架，已知：杆为直径,d=16mm,的圆截面钢杆，许用应力,=160MPa,；杆为边长,a=100mm,的正方形截面木杆，许用压应力,=8MPa,；结点,B,处挂一重物,G=30kN,。请校核两杆件的强度。,
5、解：,G=30kN,F,CB,F,AB,第11页，共18页。,故两杆件满足强度要求。,第12页，共18页。,故杆AB的截面直径,杆CB的截面边长,杆AB为圆截面钢杆，许用应力=160MPa；,杆BC为正方形截面木杆，许用压应力=10MPa；,计算杆件各段横截面上的正应力。,平行于横截面的应力-剪应力=pcos,计算依据：危险点的应力是杆件的最大工作应力。,请根据强度条件设计杆AB的截面直径d和杆BC的截面边长a。,故两杆件满足强度要求。,请根据强度条件确定所挂重物重量G的最大值 。,平行于横截面的应力-剪应力=pcos,极限应力的差异；,对于塑性材料,垂直于横截面的应力-正应力=psin,练习
6、,图示三角支架，已知：；杆,AB,为圆截面钢杆，许用应力,=160MPa,；杆,BC,为正方形截面木杆，许用压应力,=10MPa,；结点,B,处挂一重物,G=30kN,。请根据强度条件设计杆,AB,的截面直径,d,和杆,BC,的截面边长,a,。,解：,G,G=30kN,F,CB,F,AB,第13页，共18页。,由 得,故杆,AB,的截面直径,杆,CB,的截面边长,第14页，共18页。,练习,图示三角支架，已知：杆,CD,为圆截面钢杆，许用应力,=140MPa,；,D,点处作用一重物,G=50kN,。请根据强度条件设计杆,CD,的截面直径,d,。,解：,G=50kN,F,By,F,Bx,F,DC,第15页，共18页。,由 得,故杆,CD,的截面直径,第16页，共18页。,练习,图示三角支架，已知：；杆,AB,为钢杆，其横截面面积，许用应力,=170MPa,；杆,BC,为木杆，其横截面面积,许用压应力,c,=10Mpa,；结点,B,处挂一重物,G,。请根据强度条件确定所挂重物重量,G,的最大值 。,解：,G,G,F,CB,F,AB,第17页，共18页。,由 得,故所挂重物重量,第18页，共18页。,
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