拉压强度-变形-变形能-静不定(水电).ppt

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1、第二章拉伸、压缩与剪切(续)失效、安全系数和强度计算轴向拉伸或压缩的变形轴向拉伸或压缩的变形能拉伸、压缩静不稳定8/9/20211武汉大学土建-工程力学轴向拉压的强度计算失效的概念断裂----脆性材料屈服（塑性变形）----塑性材料强度失效刚度失效失稳失效疲劳失效2007年12月26日星期三2武汉大学土建-工程力学两种强度失效形式(1)屈服yield(2)断裂Brittlefracture2007年12月26日星期三3武汉大学土建-工程力学2.极限应力失效时的特征应力-极限应力3.许用应力1.工作应力工作应力是否允许超越或接近极限应力？构件工作时的应力n——

2、安全系数（大于1）轴向拉压的强度计算2007年12月26日星期三4武汉大学土建-工程力学②设计截面尺寸：依强度准则可进行三种强度计算：①校核强度：③许可载荷：4.强度条件2007年12月26日星期三5武汉大学土建-工程力学强度破坏实例实例1：高压容器螺栓断裂实例2：甘肃500人拔河钢丝绳断裂，伤14人，4人重伤8/9/20216武汉大学土建-工程力学[例]已知一圆杆受拉力P=25kN，直径d=14mm，许用应力[]=170MPa，试校核此杆是否满足强度要求。解：①轴力：N=P=25kN②应力：③强度校核：④结论：此杆满足强度要求，能够正常工作。2007年1

3、2月26日星期三7武汉大学土建-工程力学失效、安全系数和强度计算[例]已知三铰屋架如图，承受竖向均布载荷，载荷的分布集度为：q=4.2kN/m，屋架中的钢拉杆直径d=16mm，许用应力[]=170MPa。试校核刚拉杆的强度。钢拉杆4.2mq8.5m2007年12月26日星期三8武汉大学土建-工程力学①整体平衡求支反力解：钢拉杆8.5mq4.2mRARBHA2007年12月26日星期三9武汉大学土建-工程力学③应力：④强度校核与结论：此杆满足强度要求，是安全的。②局部平衡求轴力：qRAHARCHCN2007年12月26日星期三10武汉大学土建-工程力学[例]

4、简易起重机构如图，AC为刚性梁，吊车与吊起重物总重为P，为使BD杆最轻，角应为何值？已知BD杆的许用应力为[]。分析：xLhqPABCD失效、安全系数和强度计算2007年12月26日星期三11武汉大学土建-工程力学BD杆面积A：解：BD杆内力N(q)：取AC为研究对象，如图YAXAqNBxLPABC2007年12月26日星期三12武汉大学土建-工程力学YAXAqNBxLPABC③求VBD的最小值：2007年12月26日星期三13武汉大学土建-工程力学例题已知：A1=200mm2,A2=150mm2,〔〕=115MPa求：许可荷载〔P〕解：1.内力计

5、算解出N1=0.732P,N2=0.518P取节点C∑FX=0,N2sin45°－N1sin30°=0∑FY=0,N1cos30°＋N2cos45°－P=0pCAB45°30°①②N2N1xy30°45°CP2007年12月26日星期三14武汉大学土建-工程力学2.计算〔P〕≤A1〔〕0.732=200×1150.732=31.4kNN2A2=0.518PA2≤〔σ〕≤A2〔〕0.518=150×1150.518=33.3kN〔P〕=31.4kN∴得P得P由由N1=0.732PN2=0.518P2007年12月26日星期三15武汉大学土建-工程力学思考下

6、列解法是否正确？〔P〕=〔N1〕cos30°＋〔N2〕cos45°=〔〕A1cos30°＋〔〕A2cos45°=115×200×cos30°+115×150×cos45°=32.1kNpCAB45°30°①②N2N1xy30°45°CP2007年12月26日星期三16武汉大学土建-工程力学bl拉压变形胡克定律1.轴向变形绝对变形⊿l=l1－lb1l1PP2.轴向线应变一.轴向变形2007年12月26日星期三17武汉大学土建-工程力学bl——胡克定律EA—拉压刚度b1l1PPE—材料弹性模量（材料常数）通过大量试验，得：引入比例常数E，得：（≤p）3胡

7、克定律2007年12月26日星期三18武汉大学土建-工程力学bl——胡克定律b1l1FF胡克定律另一形式：（≤p）2007年12月26日星期三19武汉大学土建-工程力学二.横向变形当≤p——泊松比Poisson’sratioblb1l1PP'=———b1-bb横向线应变2007年12月26日星期三20武汉大学土建-工程力学对小锥度变截面杆Δl=?PPld1d2P1P4P3P2Δl=?2007年12月26日星期三21武汉大学土建-工程力学PPld1d2NNdxA(x)dxxd2007年12月26日星期三22武汉大学土建-工程力学汽轮机叶片变形Δl=?

8、Plb1b2NPN(x)N(x)dxA(x)dxxb