工程力學(xué)第7章軸向拉壓桿件的強(qiáng)度與變形計(jì)算ppt課件

1、2022-6-171Guang Zhou Auto College廣廣 州州 汽汽 車(chē)車(chē) 學(xué)學(xué) 院院2022-6-172Guang Zhou Auto College廣廣 州州 汽汽 車(chē)車(chē) 學(xué)學(xué) 院院2022-6-173Guang Zhou Auto College廣廣 州州 汽汽 車(chē)車(chē) 學(xué)學(xué) 院院2022-6-174Guang Zhou Auto College廣廣 州州 汽汽 車(chē)車(chē) 學(xué)學(xué) 院院2022-6-175Guang Zhou Auto College廣廣 州州 汽汽 車(chē)車(chē) 學(xué)學(xué) 院院2022-6-176Guang Zhou Auto College廣廣 州州 汽汽 車(chē)車(chē) 學(xué)學(xué) 院院

2、2022-6-177Guang Zhou Auto College廣廣 州州 汽汽 車(chē)車(chē) 學(xué)學(xué) 院院2022-6-178Guang Zhou Auto College廣廣 州州 汽汽 車(chē)車(chē) 學(xué)學(xué) 院院2022-6-179Guang Zhou Auto College廣廣 州州 汽汽 車(chē)車(chē) 學(xué)學(xué) 院院2022-6-1710Guang Zhou Auto College廣廣 州州 汽汽 車(chē)車(chē) 學(xué)學(xué) 院院2022-6-1711Guang Zhou Auto College廣廣 州州 汽汽 車(chē)車(chē) 學(xué)學(xué) 院院2022-6-1712Guang Zhou Auto College廣廣 州州 汽汽 車(chē)車(chē) 學(xué)學(xué)

3、 院院2022-6-1713Guang Zhou Auto College廣廣 州州 汽汽 車(chē)車(chē) 學(xué)學(xué) 院院2022-6-1714Guang Zhou Auto College廣廣 州州 汽汽 車(chē)車(chē) 學(xué)學(xué) 院院2022-6-1715Guang Zhou Auto College廣廣 州州 汽汽 車(chē)車(chē) 學(xué)學(xué) 院院2022-6-1716Guang Zhou Auto College廣廣 州州 汽汽 車(chē)車(chē) 學(xué)學(xué) 院院2022-6-1717Guang Zhou Auto College廣廣 州州 汽汽 車(chē)車(chē) 學(xué)學(xué) 院院軸向拉壓的變形分析軸向拉壓的變形分析A 細(xì)長(zhǎng)桿受拉會(huì)變長(zhǎng)變細(xì)，細(xì)長(zhǎng)桿受拉會(huì)變長(zhǎng)變細(xì)，

4、B 受壓會(huì)變短變粗受壓會(huì)變短變粗dlPPd-Ddl+DlC 長(zhǎng)短的變化，沿軸線(xiàn)方向，長(zhǎng)短的變化，沿軸線(xiàn)方向， 稱(chēng)為縱向變形稱(chēng)為縱向變形D 粗細(xì)的變化，與軸線(xiàn)垂直，粗細(xì)的變化，與軸線(xiàn)垂直， 稱(chēng)為橫向變形稱(chēng)為橫向變形PPPP2022-6-1719Guang Zhou Auto College廣廣 州州 汽汽 車(chē)車(chē) 學(xué)學(xué) 院院NFllAlll2022-6-1720Guang Zhou Auto College廣廣 州州 汽汽 車(chē)車(chē) 學(xué)學(xué) 院院NF llEA 胡克虎克定律胡克虎克定律2022-6-1721Guang Zhou Auto College廣廣 州州 汽汽 車(chē)車(chē) 學(xué)學(xué) 院院NF llEA 胡

5、克虎克定律胡克虎克定律適用條件：適用條件： 1FN 必需是作用在一段桿件截面的形心的軸力，必需是作用在一段桿件截面的形心的軸力，多個(gè)外力，分段計(jì)算軸力與變形多個(gè)外力，分段計(jì)算軸力與變形 2只需桿件在線(xiàn)彈性范圍加載只需桿件在線(xiàn)彈性范圍加載2022-6-1722Guang Zhou Auto College廣廣 州州 汽汽 車(chē)車(chē) 學(xué)學(xué) 院院相對(duì)變形相對(duì)變形 正應(yīng)變正應(yīng)變lllllNNllllFFEAEAE2022-6-1723Guang Zhou Auto College廣廣 州州 汽汽 車(chē)車(chē) 學(xué)學(xué) 院院AFxNllNF llEAxEtgE 胡克定律胡克定律2022-6-1724Guang Zho

6、u Auto College廣廣 州州 汽汽 車(chē)車(chē) 學(xué)學(xué) 院院yhhhhh 2022-6-1725Guang Zhou Auto College廣廣 州州 汽汽 車(chē)車(chē) 學(xué)學(xué) 院院xy負(fù)號(hào)表示縱向與橫向變形的方向相反負(fù)號(hào)表示縱向與橫向變形的方向相反2022-6-1726Guang Zhou Auto College廣廣 州州 汽汽 車(chē)車(chē) 學(xué)學(xué) 院院幾種常用資料的幾種常用資料的E和和m的約值的約值最重要的兩個(gè)資料常數(shù)最重要的兩個(gè)資料常數(shù) 1131nnNi iNi iiiF llF lEAEAn a. 等直桿受圖等直桿受圖 所示荷載作用，計(jì)算總變形。各段所示荷載作用，計(jì)算總變形。各段 EA均一樣均一

7、樣 b. 階梯桿，各段階梯桿，各段 EA 不同，計(jì)算總變形。不同，計(jì)算總變形。 13nNi iiiiF llE An 總變形：總變形： 0llNx dxldxEA N xAx 內(nèi)力：內(nèi)力： dx段的變形：段的變形： N x dxdxEA c. 受軸向均勻分布荷載作用的桿。圖所示懸掛桿在自重作用受軸向均勻分布荷載作用的桿。圖所示懸掛桿在自重作用下，容重為下，容重為 2022-6-1730Guang Zhou Auto College廣廣 州州 汽汽 車(chē)車(chē) 學(xué)學(xué) 院院第7章軸向拉壓桿件的強(qiáng)度與變形計(jì)算3、軸向拉壓桿的變形計(jì)算例：6KN8KN5KN3KN1m2m1.5m 知等截面直桿橫截面面積A50

8、0mm2,彈性模量 E200GPa，試計(jì)算桿件總變形量。2022-6-1731Guang Zhou Auto College廣廣 州州 汽汽 車(chē)車(chē) 學(xué)學(xué) 院院2022-6-1732Guang Zhou Auto College廣廣 州州 汽汽 車(chē)車(chē) 學(xué)學(xué) 院院2022-6-1733Guang Zhou Auto College廣廣 州州 汽汽 車(chē)車(chē) 學(xué)學(xué) 院院MPa120Pa1012010mm101010kN12066223NADADAFADMPa120Pa1012010mm10510kN6066223CNBCBAFBCMPa120maxBCAD2022-6-1734Guang Zhou Au

9、to College廣廣 州州 汽汽 車(chē)車(chē) 學(xué)學(xué) 院院BCEBDEiADiiillllEAlFlNmm106571m106571m104280m102850m1060m1021366666sCNsBNcENcDN.BCBCBEBEBEDEDEDADADAAElFAElFAElFAElF2022-6-1735Guang Zhou Auto College廣廣 州州 汽汽 車(chē)車(chē) 學(xué)學(xué) 院院2022-6-1736Guang Zhou Auto College廣廣 州州 汽汽 車(chē)車(chē) 學(xué)學(xué) 院院 前面討論桿件軸向拉壓時(shí)截面的應(yīng)力是構(gòu)件的實(shí)踐應(yīng)力任務(wù)應(yīng)力。 任務(wù)應(yīng)力僅取決于外力和構(gòu)件的幾何尺寸。只需外力和

10、構(gòu)件幾何尺寸一樣，不同資料做成的構(gòu)件的任務(wù)應(yīng)力是一樣的。 對(duì)于同樣的任務(wù)應(yīng)力，為什麼有的構(gòu)件破壞、有的不破壞？顯然這與資料的性質(zhì)有關(guān)。 2022-6-1737Guang Zhou Auto College廣廣 州州 汽汽 車(chē)車(chē) 學(xué)學(xué) 院院 max這一表達(dá)式稱(chēng)為拉伸與緊縮桿件的強(qiáng)度設(shè)計(jì)準(zhǔn)那么這一表達(dá)式稱(chēng)為拉伸與緊縮桿件的強(qiáng)度設(shè)計(jì)準(zhǔn)那么(criterion for strength design)，又稱(chēng)為強(qiáng)度條件。其中，又稱(chēng)為強(qiáng)度條件。其中 稱(chēng)為許用應(yīng)力稱(chēng)為許用應(yīng)力(allowable stress)，與桿件的資料力學(xué)性能以，與桿件的資料力學(xué)性能以及工程對(duì)桿件平安裕度的要求有關(guān)。及工程對(duì)桿件平安裕

11、度的要求有關(guān)。2022-6-1738Guang Zhou Auto College廣廣 州州 汽汽 車(chē)車(chē) 學(xué)學(xué) 院院 0n0緣由：緣由：# 實(shí)踐與理想不相符實(shí)踐與理想不相符消費(fèi)過(guò)程、工藝不能夠完全符合要求消費(fèi)過(guò)程、工藝不能夠完全符合要求對(duì)外部條件估計(jì)缺乏對(duì)外部條件估計(jì)缺乏數(shù)學(xué)模型經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)化數(shù)學(xué)模型經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)化某些不可預(yù)測(cè)的要素某些不可預(yù)測(cè)的要素# 構(gòu)件必需順應(yīng)任務(wù)條件的變化，要有強(qiáng)度貯藏構(gòu)件必需順應(yīng)任務(wù)條件的變化，要有強(qiáng)度貯藏# 思索平安要素思索平安要素許許用用應(yīng)應(yīng)力力 資料的極限應(yīng)力是指保證資料的極限應(yīng)力是指保證正常任務(wù)條件下，該資料正常任務(wù)條件下，該資料所能接受的最大應(yīng)力值。所能接受的最大應(yīng)力值

12、。0所謂正常任務(wù)，一是不發(fā)生過(guò)大的塑性變形，二是不斷裂破壞。所謂正常任務(wù)，一是不發(fā)生過(guò)大的塑性變形，二是不斷裂破壞。2022-6-1740Guang Zhou Auto College廣廣 州州 汽汽 車(chē)車(chē) 學(xué)學(xué) 院院 Amax 2022-6-1741Guang Zhou Auto College廣廣 州州 汽汽 車(chē)車(chē) 學(xué)學(xué) 院院2022-6-1742Guang Zhou Auto College廣廣 州州 汽汽 車(chē)車(chē) 學(xué)學(xué) 院院 NFA2022-6-1743Guang Zhou Auto College廣廣 州州 汽汽 車(chē)車(chē) 學(xué)學(xué) 院院 FAAFNNmax2022-6-1744Guang Z

13、hou Auto College廣廣 州州 汽汽 車(chē)車(chē) 學(xué)學(xué) 院院 PNNmaxFAFAF2022-6-1745Guang Zhou Auto College廣廣 州州 汽汽 車(chē)車(chē) 學(xué)學(xué) 院院一、強(qiáng)度校核一、強(qiáng)度校核二、截面設(shè)計(jì)二、截面設(shè)計(jì) A三、確定答應(yīng)載荷三、確定答應(yīng)載荷A s2022-6-1746Guang Zhou Auto College廣廣 州州 汽汽 車(chē)車(chē) 學(xué)學(xué) 院院 1. 1. 螺紋內(nèi)徑螺紋內(nèi)徑d d15 mm15 mm的螺栓，緊固時(shí)所接受的預(yù)緊力為的螺栓，緊固時(shí)所接受的預(yù)緊力為FPFP20 kN20 kN。假設(shè)知螺栓的許用應(yīng)力。假設(shè)知螺栓的許用應(yīng)力 150 MPa150 MP

14、a，2MPa113Pa1021131015mm10kN2044462332P2PN.dFdFAF2022-6-1747Guang Zhou Auto College廣廣 州州 汽汽 車(chē)車(chē) 學(xué)學(xué) 院院 3 運(yùn)用強(qiáng)度設(shè)計(jì)準(zhǔn)那么進(jìn)展確定校核運(yùn)用強(qiáng)度設(shè)計(jì)準(zhǔn)那么進(jìn)展確定校核 MPa1502MPa.113?所以，螺栓的強(qiáng)度是平安的。所以，螺栓的強(qiáng)度是平安的。 2022-6-1748Guang Zhou Auto College廣廣 州州 汽汽 車(chē)車(chē) 學(xué)學(xué) 院院2022-6-1749Guang Zhou Auto College廣廣 州州 汽汽 車(chē)車(chē) 學(xué)學(xué) 院院2022-6-1750Guang Zhou Auto College廣廣 州州 汽汽 車(chē)車(chē) 學(xué)學(xué) 院院2022-6-1751Guang Zhou Auto College廣廣 州州 汽汽 車(chē)車(chē) 學(xué)學(xué) 院院2022-6-1752Guang Zhou Auto College廣廣 州州 汽汽 車(chē)車(chē) 學(xué)學(xué) 院院2022-6-1753Guang Zhou