材料力学课件:第二章轴向拉伸与压缩

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1、MECHANICS OF MATERIALSMECHANICS OF MATERIALSB U A AB U A A第二章第二章 轴向拉伸与压缩轴向拉伸与压缩2-1 2-1 2-1 2-1 引言引言引言引言 2 2 2 2-2 -2 -2 -2 拉压杆的应力与圣维南原理拉压杆的应力与圣维南原理拉压杆的应力与圣维南原理拉压杆的应力与圣维南原理 2 2 2 2-3 -3 -3 -3 材料拉伸时的力学性能材料拉伸时的力学性能材料拉伸时的力学性能材料拉伸时的力学性能2 2 2 2-4 -4 -4 -4 材料拉压力学性能的进一步研究材料拉压力学性能的进一步研究材料拉压力学性能的进一步研究材料拉压力学性能

2、的进一步研究2 2 2 2-5 -5 -5 -5 应力集中与材料疲劳应力集中与材料疲劳应力集中与材料疲劳应力集中与材料疲劳2 2 2 2-6 -6 -6 -6 失效、许用应力与强度条件失效、许用应力与强度条件失效、许用应力与强度条件失效、许用应力与强度条件2 2 2 2- - - -7 7 7 7 连接部分的强度计算连接部分的强度计算连接部分的强度计算连接部分的强度计算PageMECHANICS OF MATERIALSMECHANICS OF MATERIALSB U A AB U A A 工程实例工程实例工程实例工程实例:房屋支撑结构房屋支撑结构曲柄滑块机构曲柄滑块机构连杆连杆2-1 2-

3、1 2-1 2-1 引引引引 言言言言PageMECHANICS OF MATERIALSMECHANICS OF MATERIALSB U A AB U A A桥梁桥梁飞机起落架飞机起落架PageMECHANICS OF MATERIALSMECHANICS OF MATERIALSB U A AB U A A缆索与立柱缆索与立柱缆索与立柱缆索与立柱受拉的缆绳与受压的立柱受拉的缆绳与受压的立柱PageMECHANICS OF MATERIALSMECHANICS OF MATERIALSB U A AB U A A杆件受力特点:杆件受力特点: 外力或其合力的作用线沿杆件轴线外力或其合力的作用

4、线沿杆件轴线杆件变形特点:杆件变形特点: 轴向轴向伸长或缩短伸长或缩短问题:问题:偏离轴线、怎样处理偏离轴线、怎样处理 ?轴向载荷轴向载荷轴向拉伸轴向拉伸或压缩或压缩以轴向拉压为主要变形的杆件以轴向拉压为主要变形的杆件拉压杆拉压杆 基本概念基本概念基本概念基本概念:PageMECHANICS OF MATERIALSMECHANICS OF MATERIALSB U A AB U A AAFBFCqDqA、C是拉压杆是拉压杆PageMECHANICS OF MATERIALSMECHANICS OF MATERIALSB U A AB U A A 拉压杆横截面上拉压杆横截面上拉压杆横截面上拉压

5、杆横截面上内力内力内力内力( ( ( (轴力轴力轴力轴力) ) ) )分析分析分析分析:轴力的符号规定:轴力的符号规定: 拉为正,压为负拉为正,压为负FN=FFFFmmmmFFN=F 2-2 2-2 2-2 2-2 轴力与轴力图轴力与轴力图轴力与轴力图轴力与轴力图思考:取左段轴力向右,右段轴力为左,符号不是相反吗?思考:取左段轴力向右,右段轴力为左,符号不是相反吗?内力:相互作用力。内力:相互作用力。 转化为外力计算。转化为外力计算。PageMECHANICS OF MATERIALSMECHANICS OF MATERIALSB U A AB U A A 轴力图轴力图轴力图轴力图F2FFAB

6、C轴力图的轴力图的两要素:两要素:大小大小,符符号号分段求解轴力,分段求解轴力,设正法求解设正法求解1 11 12 22 22FA1 11 1FN1FN22FFAB2 22 22FF-ABCFNx xPageMECHANICS OF MATERIALSMECHANICS OF MATERIALSB U A AB U A AABAB段段BCBC段段CDCD段段例:例:画轴力图。画轴力图。 由平衡方程:由平衡方程:解:解:PageMECHANICS OF MATERIALSMECHANICS OF MATERIALSB U A AB U A A求任一截面上的轴力,并画出轴力图。考虑自重,密度为求任

7、一截面上的轴力,并画出轴力图。考虑自重,密度为 ,横截面积为,横截面积为A,A,长度为长度为L L。xFN = gAxx+ gAgAL L例题:例题:PageMECHANICS OF MATERIALSMECHANICS OF MATERIALSB U A AB U A A求任一截面上的轴力,并画出轴力图。考虑自重,密度为求任一截面上的轴力,并画出轴力图。考虑自重,密度为 ,横截面积为,横截面积为A,A,长度为长度为L L。思考:思考:F FFNxxF F-F+F+ gALgALF FFN= -F- gAxF FPageMECHANICS OF MATERIALSMECHANICS OF MA

8、TERIALSB U A AB U A A思考:思考:若将图若将图(a)(a)中中BCBC段内均匀分布的外力用其合力代替,段内均匀分布的外力用其合力代替,并作用于并作用于C C截面处,如图截面处,如图(b)(b)所示,则轴力发生改变的为(所示,则轴力发生改变的为( )。)。F F2F2Fq = F/aq = F/aA AB BC CD D(a(a) )F F2F2FA AB BC CD D(b(b) )F Fa aa aa aA. ABA. AB段段段段 B. BCB. BC段段段段 C. CDC. CD段段段段 D. D. 三段均三段均三段均三段均发生改变发生改变发生改变发生改变答案:答案:

9、答案:答案:B BF F2F2FF F2F2FPageMECHANICS OF MATERIALSMECHANICS OF MATERIALSB U A AB U A ACBA粗粗杆杆CBA思考:思考: 杆杆AB与杆与杆AB材料相同,材料相同, 杆杆AB的的截面积大截面积大 于杆于杆AB的截面积的截面积。细细杆杆1 1、若所挂重物的重量相同,哪根杆危险、若所挂重物的重量相同,哪根杆危险?2 2、若、若CC的重量大于的重量大于C C的重量,哪根杆危险的重量,哪根杆危险?2-3 2-3 2-3 2-3 拉压杆的应力与圣维南定理拉压杆的应力与圣维南定理拉压杆的应力与圣维南定理拉压杆的应力与圣维南定理

10、PageMECHANICS OF MATERIALSMECHANICS OF MATERIALSB U A AB U A A 观察拉压杆受力时的变形特点:观察拉压杆受力时的变形特点:假设:假设: 1. . 纵线与横线仍为直线,横线仍垂直于纵线;纵线与横线仍为直线,横线仍垂直于纵线; 2. . 横线沿轴线方向平移。横线沿轴线方向平移。观察结果:观察结果:平面假设平面假设横截面仍保持为平面,横截面仍保持为平面,且仍垂直于杆件轴线;且仍垂直于杆件轴线;FF正应变沿横截面均匀分布正应变沿横截面均匀分布横截面上没有切应变横截面上没有切应变ccab ab bPageMECHANICS OF MATERIA

11、LSMECHANICS OF MATERIALSB U A AB U A A平面假设平面假设正应变沿横截面均匀分布正应变沿横截面均匀分布横截面上没有切应变横截面上没有切应变F F 拉应力为拉应力为拉应力为拉应力为正,压应正,压应正,压应正,压应力为负力为负力为负力为负PageMECHANICS OF MATERIALSMECHANICS OF MATERIALSB U A AB U A A 材料力学应力分析的基本方法材料力学应力分析的基本方法:内力构成关系内力构成关系变形关系变形关系应力应变关系应力应变关系 PageMECHANICS OF MATERIALSMECHANICS OF MATE

12、RIALSB U A AB U A A 讨论:讨论:讨论:讨论:FFxqqFxPageMECHANICS OF MATERIALSMECHANICS OF MATERIALSB U A AB U A A该公式的适用范围:该公式的适用范围:1. 等截面直杆受轴向载荷;等截面直杆受轴向载荷; (一般也适用于锥度较小一般也适用于锥度较小( 5o)的变截面杆的变截面杆)2. 若轴向载荷沿横截面非均匀分布,则所取截面应远离若轴向载荷沿横截面非均匀分布,则所取截面应远离 载荷作用区域载荷作用区域PageMECHANICS OF MATERIALSMECHANICS OF MATERIALSB U A AB

13、 U A A横截面上横截面上的正应力的正应力均均匀分布匀分布横截面间横截面间的纤维变的纤维变形相同形相同斜截面间斜截面间的纤维变的纤维变形相同形相同斜截面上斜截面上的应力均的应力均匀分布匀分布 拉压杆斜截面上的应力:拉压杆斜截面上的应力:拉压杆斜截面上的应力:拉压杆斜截面上的应力:PageMECHANICS OF MATERIALSMECHANICS OF MATERIALSB U A AB U A A np p Fn 正负号规定:正负号规定: :以:以x轴为始边,方位角轴为始边,方位角 为逆时针转向者为正;为逆时针转向者为正;:拉应力为正,压应力为负;拉应力为正,压应力为负;:将截面外法线沿

14、顺时针方向旋转将截面外法线沿顺时针方向旋转90900 0,与该方向同向的切应力为正。与该方向同向的切应力为正。PageMECHANICS OF MATERIALSMECHANICS OF MATERIALSB U A AB U A A1、2、即横截面上的正应力为杆内正应力的最大值,而切应力为零。即横截面上的正应力为杆内正应力的最大值,而切应力为零。即与杆件成即与杆件成4545的斜截面上切应力达到最大值,而正应力不为零。的斜截面上切应力达到最大值,而正应力不为零。3、即纵截面上的应力为零,因此在纵截面不会破坏。即纵截面上的应力为零,因此在纵截面不会破坏。讨论:讨论:PageMECHANICS O

15、F MATERIALSMECHANICS OF MATERIALSB U A AB U A A 思考:思考:思考:思考:FF1 1、变形后两直线的夹角是否改变、变形后两直线的夹角是否改变2 2、如果改变,试定性解释为什么改变、如果改变,试定性解释为什么改变PageMECHANICS OF MATERIALSMECHANICS OF MATERIALSB U A AB U A A 局部效应原理:局部效应原理:局部效应原理:局部效应原理:qhqhqqhxx1 2 3x=h/4x=h/2x=h问题:杆端作用均布力,横截面应力均布问题:杆端作用均布力,横截面应力均布 杆端作用集中力,横截面应力均布吗杆

16、端作用集中力,横截面应力均布吗? ?PageMECHANICS OF MATERIALSMECHANICS OF MATERIALSB U A AB U A A局部效应原理(局部效应原理(局部效应原理(局部效应原理(圣维南原理圣维南原理圣维南原理圣维南原理): 圣维南原理圣维南原理指出:指出: 力力作用于杆端的分布方式,只作用于杆端的分布方式,只影响杆端局部范围的应力分布,影影响杆端局部范围的应力分布,影响区的轴向范围约离杆端响区的轴向范围约离杆端12个杆的个杆的横向尺寸。横向尺寸。圣维南像圣维南像PageMECHANICS OF MATERIALSMECHANICS OF MATERIALS

17、B U A AB U A A 回顾历史:回顾历史:回顾历史:回顾历史:伽利略指出:伽利略指出:1. . 如果如果C C的重量越来越大,杆件最后总会象绳索一样断开;的重量越来越大,杆件最后总会象绳索一样断开;2. 同样粗细的麻绳、木杆、石条、金属棒的承载能力各不相同;同样粗细的麻绳、木杆、石条、金属棒的承载能力各不相同;直直杆杆简简单单拉拉伸伸实实验验伽伽利利略略像像PageMECHANICS OF MATERIALSMECHANICS OF MATERIALSB U A AB U A A中国古代中国古代, , 常用火烧水漓法来开凿岩石常用火烧水漓法来开凿岩石, ,据据后汉书后汉书记载记载, ,

18、 东汉武都太守虞诩遇到泉中大东汉武都太守虞诩遇到泉中大石塞流时石塞流时,“,“乃使人烧石乃使人烧石, , 以水灌之以水灌之, , 石皆坼裂石皆坼裂 ”利用了岩石抗拉强度低的特点利用了岩石抗拉强度低的特点PageMECHANICS OF MATERIALSMECHANICS OF MATERIALSB U A AB U A A 作业作业 2-2 2-2 ,3, 3,作业是材料力学学习的重要环节作业是材料力学学习的重要环节,希望同学们认真独立完成希望同学们认真独立完成,并且工整正确并且工整正确, 按时交按时交. PageMECHANICS OF MATERIALSMECHANICS OF MATE

19、RIALSB U A AB U A A上一讲回顾上一讲回顾上一讲回顾上一讲回顾FF1 1、变形后两直线的夹角是否改变、变形后两直线的夹角是否改变2 2、如果改变,试定性解释为什么改变、如果改变,试定性解释为什么改变PageMECHANICS OF MATERIALSMECHANICS OF MATERIALSB U A AB U A A2-4 2-4 2-4 2-4 材料拉伸时的力学性能材料拉伸时的力学性能材料拉伸时的力学性能材料拉伸时的力学性能1. 拉伸试验与应力应变图拉伸试验与应力应变图GB/T6397-1986金属拉伸试验试样金属拉伸试验试样l=l=1010d, l=d, l=5 5d

20、d PageMECHANICS OF MATERIALSMECHANICS OF MATERIALSB U A AB U A A 试验装置试验装置拉伸图拉伸图DlFoPageMECHANICS OF MATERIALSMECHANICS OF MATERIALSB U A AB U A A滑移线滑移线四个阶段:四个阶段:线性,屈服,硬化,缩颈线性,屈服,硬化,缩颈三个特征点:三个特征点:比例极限,屈服极限,比例极限,屈服极限, 强度极限强度极限两个现象:两个现象:滑移线,缩颈滑移线,缩颈PageMECHANICS OF MATERIALSMECHANICS OF MATERIALSB U A

21、AB U A A1.1.线性阶段线性阶段线性阶段线性阶段(OA段段)ABl 线形线形OA直线直线比例极限比例极限l 变形特点变形特点变形是线弹性的,变形很小变形是线弹性的,变形很小l 规律规律l 特征值特征值AB微弯曲线,变形是弹性的,微弯曲线,变形是弹性的,弹性极限弹性极限E=E=tantan PageMECHANICS OF MATERIALSMECHANICS OF MATERIALSB U A AB U A A屈服阶段屈服阶段屈服极限屈服极限l 线形线形水平线或锯齿状平台水平线或锯齿状平台l 变形特点变形特点应力不再增加,应变急应力不再增加,应变急剧增长,含弹性变形与剧增长,含弹性变形

22、与塑性变形,变形量较大塑性变形,变形量较大l 现象现象出现与轴线约成出现与轴线约成45的滑的滑移线。移线。l 特征值特征值2.2.屈服屈服阶段阶段滑移线滑移线PageMECHANICS OF MATERIALSMECHANICS OF MATERIALSB U A AB U A A强度极限强度极限3.3.硬化硬化阶段阶段硬化阶段硬化阶段强度极限强度极限l 线型线型上升曲线上升曲线l 变形特点变形特点增大应力材料才继续变形,增大应力材料才继续变形,绝大部分为塑性变形绝大部分为塑性变形l 特征值特征值PageMECHANICS OF MATERIALSMECHANICS OF MATERIALSB

23、 U A AB U A A断裂阶段断裂阶段断裂断裂4. 4. 缩颈缩颈阶段阶段l 线型线型下降曲线下降曲线l 变形特点变形特点l 规律规律缩颈、断裂缩颈、断裂PageMECHANICS OF MATERIALSMECHANICS OF MATERIALSB U A AB U A A 材料在卸载与再加载时的力学行为材料在卸载与再加载时的力学行为卸载定律:卸载定律:在卸载在卸载过程中,应力与应过程中,应力与应变满足线性关系。变满足线性关系。O1CDO2冷作硬化现象:冷作硬化现象:由于预加塑性变形,使材料的比例极限或由于预加塑性变形,使材料的比例极限或弹性极限提高的现象。弹性极限提高的现象。OO2

24、PO1O2 eOO1 tPageMECHANICS OF MATERIALSMECHANICS OF MATERIALSB U A AB U A A 材料的塑性材料的塑性材料的延性或塑性材料的延性或塑性:材料能经受较大塑性变形而不破坏的能力材料能经受较大塑性变形而不破坏的能力延伸率:延伸率:断裂时试验段的残余变形断裂时试验段的残余变形试验段原长试验段原长 塑性材料塑性材料: d d 5 % 5 % 例如结构钢与硬铝等例如结构钢与硬铝等 脆性材料脆性材料: d d 5 % 1,ns=1.52.2, nb=3.05.0 强度条件强度条件等截面拉压杆:等截面拉压杆:思考:强度条件有何应用?思考:强度

25、条件有何应用?PageMECHANICS OF MATERIALSMECHANICS OF MATERIALSB U A AB U A A根据强度条件可以解决以下几类强度问题根据强度条件可以解决以下几类强度问题校核构件的强度校核构件的强度 1 1、材料的、材料的 t 和和 c 一般不相同,需分别校核;一般不相同,需分别校核; 2 2、工程计算中允许、工程计算中允许max超出超出(5%)(5%) 以内。以内。选择构件截面尺寸选择构件截面尺寸确定构件承载能力确定构件承载能力PageMECHANICS OF MATERIALSMECHANICS OF MATERIALSB U A AB U A A

26、FABCl21 强度条件的应用实例强度条件的应用实例已知:已知:F, , , A A1 1, , A A2 2,s st,s sc,材料相同,材料相同,校核该结构是否安全?校核该结构是否安全?B点的平衡方程点的平衡方程1. 强度校核强度校核PageMECHANICS OF MATERIALSMECHANICS OF MATERIALSB U A AB U A A FABCl21已知:已知: , , A A1 1, , A A2 2,s st,s sc,材料相同,材料相同,求求 F?2. 确定许用载荷确定许用载荷PageMECHANICS OF MATERIALSMECHANICS OF MAT

27、ERIALSB U A AB U A A3. 设计截面设计截面 FABCl21已知:已知: F, , ,s st,s sc,材料相同,材料相同,设计各杆截面设计各杆截面 ?设计:设计:圆杆圆杆矩形截面杆矩形截面杆 A2=ab,需给定需给定ab之一或二者比例之一或二者比例PageMECHANICS OF MATERIALSMECHANICS OF MATERIALSB U A AB U A A 强度条件的进一步应用强度条件的进一步应用1. 最轻重量设计最轻重量设计已知:已知:l, s st= s sc= s s,F方向,材料相同方向,材料相同可设计量:可设计量:, , A A1 1, , A A

28、2 2目标:使结构最轻(不考虑失稳)目标:使结构最轻(不考虑失稳)解:设材料重度为解:设材料重度为g g FABCl21结构重量结构重量PageMECHANICS OF MATERIALSMECHANICS OF MATERIALSB U A AB U A A例:例:管道修理问题管道修理问题 合金钢管合金钢管D=30mm, d=27mm, s=850MPa,套管套管 s=250MPa。求套管的外径求套管的外径D。思想:思想:等强原则等强原则F= F2. 工程设计中的等强原则工程设计中的等强原则PageMECHANICS OF MATERIALSMECHANICS OF MATERIALSB U

29、 A AB U A A例:例:石柱桥墩的等强设计石柱桥墩的等强设计 F=1000kN, l=10m, =1MPa,g g =25kN/m3,求求三三种情况体积比。种情况体积比。F2l(1) 等直等直柱柱Fl(2) 阶梯阶梯柱柱lF2l(3) 等强等强柱柱危险截面在石柱桥墩的底部危险截面在石柱桥墩的底部PageMECHANICS OF MATERIALSMECHANICS OF MATERIALSB U A AB U A AF2l(1) 等直等直柱柱Fl(2) 阶梯阶梯柱柱lPageMECHANICS OF MATERIALSMECHANICS OF MATERIALSB U A AB U A

30、AF2l(3) 等强等强柱柱xdxPageMECHANICS OF MATERIALSMECHANICS OF MATERIALSB U A AB U A AF2l(3) 等强等强柱柱xdx底部:底部:自重:自重:PageMECHANICS OF MATERIALSMECHANICS OF MATERIALSB U A AB U A A思考思考思考思考:1 1、2 2杆的横截面面积分别为杆的横截面面积分别为杆的横截面面积分别为杆的横截面面积分别为A A1 1400mm400mm2 2, , A A2 2=300mm=300mm2 2, , 许用应力都为许用应力都为许用应力都为许用应力都为 =1

31、60M=160M=160M=160MPaPa,ABABABAB为刚性杆,为刚性杆,为刚性杆,为刚性杆,结构的许用载荷为结构的许用载荷为结构的许用载荷为结构的许用载荷为F Fl l/3/32l2l/3/3(A) (A) F=F=AAAA1 1 1 1+A+A+A+A2 2 2 2=112=112=112=112k kN N N N(B) F=1.5(B) F=1.5AAAA1 1 1 1=96kN=96kN(C) F=3(C) F=3AAAA2 2 2 2=144kN=144kN(D) F= 1.5(D) F= 1.5 AA1 1 +3 +3AAAA2 2 2 2=240=240=240=240

32、kNkN1 12 2A A B BF FN1N1=2/3F, F=2/3F, FN2N2=1/3F=1/3F答案:答案:答案:答案:B BFFMin(FMin(F1 1, F, F2 2) )PageMECHANICS OF MATERIALSMECHANICS OF MATERIALSB U A AB U A A作业作业2-5, 11, 12, 15PageMECHANICS OF MATERIALSMECHANICS OF MATERIALSB U A AB U A A一、工程实例一、工程实例 2-8 2-8 2-8 2-8 连接部分的强度计算连接部分的强度计算连接部分的强度计算连接部分的

33、强度计算PageMECHANICS OF MATERIALSMECHANICS OF MATERIALSB U A AB U A A耳片耳片销钉销钉螺栓螺栓分析方法:连接件受力与变形一般很复杂,精确分析分析方法:连接件受力与变形一般很复杂,精确分析困难、不实用,通常采用简化分析法或假定分析法困难、不实用,通常采用简化分析法或假定分析法(区别于其它章节)。实践表明,只要简化合理,有(区别于其它章节)。实践表明,只要简化合理,有充分实验依据,在工程中是实用有效的。充分实验依据,在工程中是实用有效的。PageMECHANICS OF MATERIALSMECHANICS OF MATERIALSB

34、U A AB U A A二、连接件破坏形式分析二、连接件破坏形式分析剪断剪断(1-1(1-1截面)截面)拉断拉断(2-2(2-2截面),截面), 按拉压杆强度条件计算按拉压杆强度条件计算挤压破坏挤压破坏( (连接件接触面)连接件接触面)本节主要讨论本节主要讨论1-1截面的剪断与连接件接触面截面的剪断与连接件接触面间挤压破坏的假定计算法。间挤压破坏的假定计算法。PageMECHANICS OF MATERIALSMECHANICS OF MATERIALSB U A AB U A A三、剪切与剪切强度条件三、剪切与剪切强度条件假定剪切面上的假定剪切面上的切应力均匀分布切应力均匀分布剪切强度条件剪

35、切强度条件PageMECHANICS OF MATERIALSMECHANICS OF MATERIALSB U A AB U A A四、挤压与挤压强度条件四、挤压与挤压强度条件1. 挤压实例挤压实例PageMECHANICS OF MATERIALSMECHANICS OF MATERIALSB U A AB U A A 受压圆柱面在受压圆柱面在相应径向平面上的相应径向平面上的投影面积;投影面积;2. 挤压强度条件:挤压强度条件: 挤压力;挤压力;其中:其中:挤压应力挤压应力挤压强度条件挤压强度条件FbPageMECHANICS OF MATERIALSMECHANICS OF MATERI

36、ALSB U A AB U A A对工程应用的两点注释对工程应用的两点注释双剪双剪钉剪切力钉剪切力外板挤压力外板挤压力FFF/2F/2FSF/2FF/2F/2里板挤压力里板挤压力PageMECHANICS OF MATERIALSMECHANICS OF MATERIALSB U A AB U A A钉拉断钉拉断剪切面:剪切面:圆柱面圆柱面挤压面:挤压面:圆环圆环挤压面挤压面剪切面剪切面PageMECHANICS OF MATERIALSMECHANICS OF MATERIALSB U A AB U A AFF例:已知板厚例:已知板厚,铆钉直径,铆钉直径,铆钉的,铆钉的,许用挤压应力,许用挤

37、压应力试校核铆钉强度。试校核铆钉强度。 许用切应力许用切应力解:铆钉受双剪解:铆钉受双剪铆钉挤压应力:铆钉挤压应力:故铆钉强度足够。故铆钉强度足够。PageMECHANICS OF MATERIALSMECHANICS OF MATERIALSB U A AB U A A例例 已知已知:F = 80 kN, d d = = 10 mm, b = 80 mm, d = 16 mm, t t = 100 MPa, s s bs = 300 MPa, s s = 160 MPa试:试:校核接头强度校核接头强度 PageMECHANICS OF MATERIALSMECHANICS OF MATERI

38、ALSB U A AB U A A解:解:1. 接头受力分析接头受力分析 当各铆钉的当各铆钉的材料材料与与直径直径均相同,均相同,且且外力作用线外力作用线在在铆钉群剪切面上的投影,通过铆钉群剪切面上的投影,通过铆钉群剪切面形心铆钉群剪切面形心时时, 通常认为通常认为各铆钉剪切面上的剪力相等各铆钉剪切面上的剪力相等PageMECHANICS OF MATERIALSMECHANICS OF MATERIALSB U A AB U A A2. 强度校核强度校核剪切强度:剪切强度:挤压强度:挤压强度:拉伸强度:拉伸强度:PageMECHANICS OF MATERIALSMECHANICS OF M

39、ATERIALSB U A AB U A A泰坦尼克号泰坦尼克号泰坦尼克号泰坦尼克号为为为为什么冰海沉没?什么冰海沉没?什么冰海沉没?什么冰海沉没? 2-8 2-8 2-8 2-8 连接部分的强度计算连接部分的强度计算连接部分的强度计算连接部分的强度计算PageMECHANICS OF MATERIALSMECHANICS OF MATERIALSB U A AB U A A 2-9 2-9 2-9 2-9 结构可靠性设计概念简介结构可靠性设计概念简介结构可靠性设计概念简介结构可靠性设计概念简介r 载荷与材料性能等的分散性载荷与材料性能等的分散性r 安全因数法的不足安全因数法的不足 随机性与概率统计方法的利用随机性与概率统计方法的利用PageMECHANICS OF MATERIALSMECHANICS OF MATERIALSB U A AB U A A频度频度频度频度载载荷的分散性荷的分散性材料性能材料性能的分散性的分散性(某地风速)(某地风速)(某种钢的屈服应力)(某种钢的屈服应力) 试讨论安全因数法的不足试讨论安全因数法的不足PageMECHANICS OF MATERIALSMECHANICS OF MATERIALSB U A AB U A APage

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