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1、第 2 章 拉伸、压缩与剪切 拉压杆的内力与应力 材料在拉伸与压缩时的力学性能 轴向拉压变形分析 杆件在轴向载荷作用下的强度设计 简单拉压静不定问题分析 连接部分的强度计算PFN3 FN1FN2未知力个数 平衡方程数5 拉压杆件的超静定问题拉压杆件的超静定问题静不定问题求解：静力学方面几何方面物理方面例 求两端固定杆的支反力解：2.几何方面4.建立补充方程5.支反力计算联立求解平衡方程(a)与补充方程(b)3.物理方面1.静力学方面拉压杆件的超静定问题例：杆1、2的抗拉压刚度相等为EA，杆3横截面面积 为A3，弹性模量为E3，杆3长为L。求：三杆内力解：变形协调方程PAL1L2L3拉压杆件的超
2、静定问题PFN3 FN1FN21. 静力学方面2.几何方面拉压杆件的超静定问题3. 物理方面FN: 热膨胀系数 单位长度单位温度改 变下的增加量温度变化 伸长/缩短温度应力应变:FN(温度应力)静定结构没有温度应力; 超静定结构才有温度应力拉压杆件的超静定问题设置伸缩节、预留伸缩缝来避免温度应力装配应力(装配应力)静定结构没有装配应力; 超静定结构才有装配应力FNFN拉压杆件的超静定问题例 图示桁架,结构左右对称,杆3比设计尺寸短d , 装配 后将引起应力。试建立应力分析的平衡与补充方程。解： 画变形图画受力图建立平衡与补充方程拉压杆件的超静定问题FF铆钉连接6 连接部分的强度计算销轴连接耳片
3、连接连接部分的强度计算耳片销钉螺栓连接部分的强度计算螺栓连接平键连接键连接部分的强度计算连接部分的强度计算剪切受力特点：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。变形特点：位于两力之间的截面发生相对错动。剪切强度条件：t -许用切应力假设：剪切面上的切应力均匀分布剪切面切应力公式：连接部分的强度计算切应力挤压应力接触面上的相互作用力（ 为分布载荷）1. 挤压力连接部分的强度计算2. 最大挤压应力d d： 数值上等于受压圆柱面在相应径向平面上的投影面积3. 挤压强度条件sbs - 许用挤压应力破坏实例连接部分的强度计算例 销轴连接, FP18kN , t1=8mm , t2=
4、5mm , =60Mpa, bs=200MPa, d=16mm ， 试 校核销钉的强度。解：1. 剪切强度校核：2. 挤压强度计算(注意最危险处)：销钉安全!QQQQ连接部分的强度计算图示齿轮用平键与轴连接， 已知轴的直径d=70mm，键的尺寸 为 传递的扭转力偶矩Me=2kNm，键 的许用应力=60MPa， = 100MPa。试校核键的强度。连接部分的强度计算平键连接OFd Men nhb(a)FSMennO(b)连接部分的强度计算解：（1）校核键的剪切强度由平衡方程得FSMennO剪切强度满足！（2）校核键的挤压强度由平衡方程得即FSMennO挤压强度满足！键满足强度要求！连接部分的强度计
5、算例 已知 d = 2 mm, b =15 mm , d =4 mm, t =100 MPa, s bs =300 MPa，s =160 MPa。试求许用载荷 F解：1. 破坏形式分析连接部分的强度计算2. 许用载荷 F连接部分的强度计算剪切承载力：挤压承载力：抗拉承载力：F = 80 kN, d = 10 mm, b = 80 mm, d = 16 mm, t = 100 MPa, s bs = 300 MPa, s = 160 Mpa, 校核接头的强度解：1. 接头受力分析当各铆钉的材料与直径均相同，且外力作用线在铆 钉群剪切面上的投影通过铆钉群剪切面形心时，通常即 认为各铆钉剪切面上的剪
6、力相等连接部分的强度计算F = 80 kN, d = 10 mm, b = 80 mm, d = 16 mm, t = 100 MPa, s bs = 300 MPa, s = 160 Mpa, 校核接头的强度2. 强度校核剪切强度：剪切强度满足！连接部分的强度计算F = 80 kN, d = 10 mm, b = 80 mm, d = 16 mm, t = 100 MPa, s bs = 300 MPa, s = 160 Mpa, 校核接头的强度解：挤压强度挤压强度满足！连接部分的强度计算F = 80 kN, d = 10 mm, b = 80 mm, d = 16 mm, t = 100 MPa, s bs = 300 MPa, s = 160 Mpa, 校核接头的强度解：拉伸强度拉伸强度满足！接头满足强度要求！连接部分的强度计算练习：2-44, 2-57, 2-58, 2-652-45（结结合解答学习习），2-52（选选做）
