第2章 拉伸與壓縮

1、第二章 拉伸與壓縮教學(xué)教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)難點(diǎn)1、內(nèi)力和截面法，軸力和軸力圖。2、 應(yīng)力的概念，軸向拉壓時(shí)橫截面上的應(yīng)力， 軸向拉壓時(shí)的變形，應(yīng)力集中的概念。3、 材料拉、壓時(shí)的力學(xué)性能。4、 軸向拉壓的強(qiáng)度計(jì)算。圖2-1軸向拉伸和壓縮在工程應(yīng)用中，拉伸和壓縮變形是構(gòu)件最常見的變形形式，其中較為簡(jiǎn)單的是桿件的拉伸和壓縮問題。如圖21a所示，桿受到一對(duì)平衡力F的拉伸作用，力的作用方向與桿的軸線重合，在F力作用下桿AB將被拉長(zhǎng)；相反，當(dāng)桿BC受到一對(duì)平衡力F壓縮時(shí)，將會(huì)被壓短（圖21b）。在工程實(shí)際中，許多構(gòu)件并非是簡(jiǎn)單的桿件，而多是由桿件構(gòu)成的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，如建筑結(jié)構(gòu)中的屋架（圖22）、起重機(jī)手臂（圖2

2、3）等。雖然其受力方式是多樣的，但都可以分解成為拉伸、壓縮等簡(jiǎn)單的受力形式來簡(jiǎn)化模型解決問題。因此，對(duì)桿件拉伸和壓縮問題的掌握在工程力學(xué)中是很重要的。2.1 2.1 軸向拉伸與壓縮的概念和實(shí)例軸向拉伸與壓縮的概念和實(shí)例2.1 2.1 軸向拉伸與壓縮的概念和實(shí)例軸向拉伸與壓縮的概念和實(shí)例2.1 2.1 軸向拉伸與壓縮的概念和實(shí)例軸向拉伸與壓縮的概念和實(shí)例2.22.2軸向拉伸軸向拉伸( (壓縮壓縮) )桿件、橫截面上的內(nèi)力桿件、橫截面上的內(nèi)力軸力、軸力圖軸力、軸力圖桿件所受的拉伸或壓縮伴隨著其自身在受力方向的變形，這種變形稱為軸向拉伸或軸向壓縮。這種變形形式的作用特點(diǎn)：作用在桿件上的外力合力作用在

3、桿件上的外力合力的作用線與桿件軸線重合，桿件變形是沿軸線方向的伸長(zhǎng)或縮短。的作用線與桿件軸線重合，桿件變形是沿軸線方向的伸長(zhǎng)或縮短。( (變形變形特點(diǎn)：特點(diǎn)：1 1 桿件是直桿，軸線是直線；桿件是直桿，軸線是直線；2 2 外力作用線與軸線重合。外力作用線與軸線重合。) )不同形式的拉伸和壓縮2.1 2.1 軸向拉伸與壓縮的概念和實(shí)例軸向拉伸與壓縮的概念和實(shí)例內(nèi)力內(nèi)力：當(dāng)桿件受外力作用發(fā)生變形時(shí)，桿件內(nèi)部產(chǎn)生一 種抵抗變形的力阻止桿件的進(jìn)一步變形，這種由 于外力的作用而產(chǎn)生于桿件內(nèi)部的相互作用力稱 為內(nèi)力。2.2 2.2 軸向拉伸或壓縮時(shí)橫截面上的內(nèi)力和應(yīng)力軸向拉伸或壓縮時(shí)橫截面上的內(nèi)力和應(yīng)力在

4、彈性范圍內(nèi)，內(nèi)力隨外力的改變相應(yīng)變化。如果施加于桿件的外力過大，內(nèi)力增加就超過了材料允許的最大限度，桿件將發(fā)生破壞。因此，分析外力的拉伸（壓縮）對(duì)桿件的影響就必須對(duì)不同材料的內(nèi)力極限值進(jìn)行考察。截面法：截面法：是求材料內(nèi)力的一個(gè)基本方法，思路是假想將 桿件在任意截面分離成兩部分，取任一部分根 據(jù)靜力學(xué)平衡條件求內(nèi)力的合力（軸力）FN。由于材料的連續(xù)性，桿件在受到外力作用時(shí)，假設(shè)產(chǎn)生的內(nèi)力在截面上也是連續(xù)分布的，其合力通過形心并與軸線方向一致，這樣的內(nèi)力合力通常稱為軸力（FN）。拉伸時(shí)軸力方向遠(yuǎn)離截面，壓縮時(shí)軸力方向指向截面。一般規(guī)定，引起桿件縱向伸長(zhǎng)變形的軸力為正，稱為拉力；引起桿件縱向縮短變

5、形的軸力為負(fù)，稱為壓力。2.2 2.2 軸向拉伸或壓縮時(shí)橫截面上的內(nèi)力和應(yīng)力軸向拉伸或壓縮時(shí)橫截面上的內(nèi)力和應(yīng)力當(dāng)桿件受到多個(gè)外力作用時(shí)，桿件各段軸力的大小和方向各異，所以，為了形象表達(dá)各截面軸力的變化情況，通常將其繪制成圖，稱為軸力圖。繪制方法是以桿件的一個(gè)端點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，取平行于桿件軸線的方向?yàn)閤軸，其值代表截面的位置；取軸力FN為y軸的值，正值在x軸（基線）上方，負(fù)值在x軸下方。2.2 2.2 軸向拉伸或壓縮時(shí)橫截面上的內(nèi)力和應(yīng)力軸向拉伸或壓縮時(shí)橫截面上的內(nèi)力和應(yīng)力2.2 2.2 軸向拉伸或壓縮時(shí)橫截面上的內(nèi)力和應(yīng)力軸向拉伸或壓縮時(shí)橫截面上的內(nèi)力和應(yīng)力已知已知F F1 1=10kN=10

6、kN；F F2 2=20kN=20kN； F F3 3=35kN=35kN；F F4 4=25kN;=25kN;試畫試畫出圖示桿件的軸力圖。出圖示桿件的軸力圖。11例題例題2.12.1FN1F1解：解：1 1、計(jì)算各段的軸力。、計(jì)算各段的軸力。F1F3F2F4ABCD2233FN3F4FN2F1F2 0 xF)kN(1011拉伸 FFNABAB段段)kN(102010212壓縮FFFNBCBC段段122FFFN 0 xF 0 xFkN2543 FFNCDCD段段2 2、繪制軸力圖。、繪制軸力圖。kNNFx102510 2.2 2.2 軸向拉伸或壓縮時(shí)橫截面上的內(nèi)力和應(yīng)力軸向拉伸或壓縮時(shí)橫截面上

7、的內(nèi)力和應(yīng)力桿件在受拉伸（壓縮）時(shí)，其穩(wěn)定性不僅與內(nèi)部的內(nèi)力大小有關(guān)，也與桿件橫截面的面積有關(guān)。例如，在相同大小的拉力作用下，橫截面小的細(xì)桿總是先于粗桿被拉斷。將內(nèi)力和橫截面結(jié)合起來考慮是工程上常用的方法。一般來說，將桿件受外力作用后內(nèi)部產(chǎn)生的單位面積上的內(nèi)力稱為應(yīng)力。因此，用應(yīng)力來比較和判斷桿件的用應(yīng)力來比較和判斷桿件的強(qiáng)度比單獨(dú)用外力的大小科學(xué)。強(qiáng)度比單獨(dú)用外力的大小科學(xué)。2.2 2.2 軸向拉伸或壓縮時(shí)橫截面上的內(nèi)力和應(yīng)力軸向拉伸或壓縮時(shí)橫截面上的內(nèi)力和應(yīng)力2.2 2.2 軸向拉伸或壓縮時(shí)橫截面上的內(nèi)力和應(yīng)力軸向拉伸或壓縮時(shí)橫截面上的內(nèi)力和應(yīng)力NAFdA 在拉（壓）桿的在拉（壓）桿的橫截

8、面上，橫截面上，與軸力與軸力F FN N對(duì)應(yīng)的應(yīng)力是正應(yīng)力。對(duì)應(yīng)的應(yīng)力是正應(yīng)力。根據(jù)連續(xù)性假設(shè)，橫截面上到處都存在著內(nèi)力。于是得靜力關(guān)根據(jù)連續(xù)性假設(shè)，橫截面上到處都存在著內(nèi)力。于是得靜力關(guān)系：系： FFaabcbddc即橫截面即橫截面ab、cd受拉變形受拉變形后后ab、cd仍保持仍保持為平面，仍垂直于軸線，為平面，仍垂直于軸線，只是平行移動(dòng)了一個(gè)軸向只是平行移動(dòng)了一個(gè)軸向距離距離。 平面假設(shè)平面假設(shè)變形前變形前原為平面的橫截面，變?cè)瓰槠矫娴臋M截面，變形后仍保持為平面且仍形后仍保持為平面且仍垂直于軸線。垂直于軸線。2.2 2.2 軸向拉伸或壓縮時(shí)橫截面上的內(nèi)力和應(yīng)力軸向拉伸或壓縮時(shí)橫截面上的內(nèi)力

9、和應(yīng)力NAAFdAdAANFA從平面假設(shè)可以判斷：從平面假設(shè)可以判斷：（1）所有縱向纖維伸長(zhǎng)相等）所有縱向纖維伸長(zhǎng)相等（2）因材料均勻，故各纖維受力相等）因材料均勻，故各纖維受力相等（3）內(nèi)力均勻分布，各點(diǎn)正應(yīng)力相等，為常量）內(nèi)力均勻分布，各點(diǎn)正應(yīng)力相等，為常量 FFaabcbddc2.2 2.2 軸向拉伸或壓縮時(shí)橫截面上的內(nèi)力和應(yīng)力軸向拉伸或壓縮時(shí)橫截面上的內(nèi)力和應(yīng)力AFN 該式為橫截面上的正應(yīng)力該式為橫截面上的正應(yīng)力計(jì)計(jì)算公式。正應(yīng)力算公式。正應(yīng)力和軸力和軸力F FN N同號(hào)。同號(hào)。即拉應(yīng)力為正，壓應(yīng)力為負(fù)。即拉應(yīng)力為正，壓應(yīng)力為負(fù)。2.2 2.2 軸向拉伸或壓縮時(shí)橫截面上的內(nèi)力和應(yīng)力軸向

10、拉伸或壓縮時(shí)橫截面上的內(nèi)力和應(yīng)力例題例題2.22.2 圖示結(jié)構(gòu)，試求桿件圖示結(jié)構(gòu)，試求桿件ABAB、CBCB的的應(yīng)力。已知應(yīng)力。已知 F F=20kN=20kN；斜桿；斜桿ABAB為直為直徑徑20mm20mm的圓截面桿，水平桿的圓截面桿，水平桿CBCB為為15151515的方截面桿。的方截面桿。F FA AB BC C解：解：1 1、計(jì)算各桿件的軸力。、計(jì)算各桿件的軸力。（設(shè)斜桿為（設(shè)斜桿為1 1桿，水平桿為桿，水平桿為2 2桿）桿）用截面法取節(jié)點(diǎn)用截面法取節(jié)點(diǎn)B B為研究對(duì)象為研究對(duì)象4545 0yFkN3 .281NFkN202NF 0 xF045cos21NNFF045sin1 FFN1

11、 12 2F FB BF F1NF2NFxy45452.2 2.2 軸向拉伸或壓縮時(shí)橫截面上的內(nèi)力和應(yīng)力軸向拉伸或壓縮時(shí)橫截面上的內(nèi)力和應(yīng)力2 2、計(jì)算各桿件的應(yīng)力。、計(jì)算各桿件的應(yīng)力。kN3 .281NFkN202NFMPa90Pa109010204103 .286623111AFNMPa89Pa1089101510206623222AFNF FA AB BC C45451 12 2F FB BF F1NF2NFxy45452.2 2.2 軸向拉伸或壓縮時(shí)橫截面上的內(nèi)力和應(yīng)力軸向拉伸或壓縮時(shí)橫截面上的內(nèi)力和應(yīng)力等截面直桿受軸向拉伸或壓縮時(shí)，橫截面上的應(yīng)力是均勻分布的。但由于實(shí)際需要，有些零件

12、必須有切口、切槽、油孔、螺紋、軸肩等，以致于在這些部位上截面尺寸發(fā)生突然變化。試驗(yàn)結(jié)果和理論分析表明，在零件尺寸突然改變處的橫截面上，應(yīng)力并不是均勻分布的。例如，開有圓孔和帶有切口的板條，當(dāng)其受軸向拉伸時(shí)，在圓孔和切口附近的局部區(qū)域內(nèi)，應(yīng)力將急劇增加，但在離開這一區(qū)域稍遠(yuǎn)處，應(yīng)力就迅速降低而趨于均勻。這種因桿件外形突然變化而引起局部應(yīng)力急劇增大的現(xiàn)象，稱為應(yīng)力集中。2.2.3 3 應(yīng)力集中的概念應(yīng)力集中的概念1 1、形狀尺寸的影響：、形狀尺寸的影響： 2 2、材料的影響：、材料的影響： 應(yīng)力集中對(duì)塑性材料的影響不大；應(yīng)力集中對(duì)塑性材料的影響不大；應(yīng)力集中對(duì)脆性材料的應(yīng)力集中對(duì)脆性材料的影響嚴(yán)重

13、，應(yīng)特別注意。不論是塑性材料還是脆性材料，應(yīng)力影響嚴(yán)重，應(yīng)特別注意。不論是塑性材料還是脆性材料，應(yīng)力集中對(duì)零件強(qiáng)度有著嚴(yán)重的影響，往往是零件破壞的根源。集中對(duì)零件強(qiáng)度有著嚴(yán)重的影響，往往是零件破壞的根源。 尺寸變化越急劇、角越尖、孔越小，應(yīng)力集中的程度越尺寸變化越急劇、角越尖、孔越小，應(yīng)力集中的程度越嚴(yán)重。嚴(yán)重。因此零件上應(yīng)盡可能避免出現(xiàn)帶尖角的孔和槽，在階因此零件上應(yīng)盡可能避免出現(xiàn)帶尖角的孔和槽，在階梯軸的軸肩處盡量使用圓弧過渡，在結(jié)構(gòu)允許范圍內(nèi)，采用梯軸的軸肩處盡量使用圓弧過渡，在結(jié)構(gòu)允許范圍內(nèi)，采用的圓弧半徑值盡量大些。的圓弧半徑值盡量大些。試驗(yàn)結(jié)果表明試驗(yàn)結(jié)果表明2.2.3 3 應(yīng)力集

14、中的概念應(yīng)力集中的概念2.2.4 4 拉（壓）桿的變形、胡克定律拉（壓）桿的變形、胡克定律桿件在受外力拉伸或壓縮時(shí)，其軸向和橫向尺寸都要發(fā)生改桿件在受外力拉伸或壓縮時(shí)，其軸向和橫向尺寸都要發(fā)生改變。一般的，在外力作用下桿件發(fā)生的形狀和尺寸的改變稱變。一般的，在外力作用下桿件發(fā)生的形狀和尺寸的改變稱為變形。軸向尺寸的改變稱為軸向變形，橫向尺寸的改變稱為變形。軸向尺寸的改變稱為軸向變形，橫向尺寸的改變稱為橫向變形，線段長(zhǎng)度的改變稱為線變形。為橫向變形，線段長(zhǎng)度的改變稱為線變形。細(xì)長(zhǎng)桿受拉會(huì)變長(zhǎng)變細(xì)，受壓會(huì)變短變粗細(xì)長(zhǎng)桿受拉會(huì)變長(zhǎng)變細(xì)，受壓會(huì)變短變粗長(zhǎng)短的變化，即沿軸線方向的變形，稱長(zhǎng)短的變化，即沿

15、軸線方向的變形，稱為縱向變形為縱向變形粗細(xì)的變化，與軸線垂直，稱為橫向粗細(xì)的變化，與軸線垂直，稱為橫向變形變形dLPPd-D DdL+D DL一、絕對(duì)變形與相對(duì)變形一、絕對(duì)變形與相對(duì)變形lllD1l長(zhǎng)為長(zhǎng)為 的等直桿，在軸向力作用下，伸長(zhǎng)了的等直桿，在軸向力作用下，伸長(zhǎng)了線應(yīng)變線應(yīng)變?yōu)椋合鄬?duì)變形為：相對(duì)變形 單位長(zhǎng)度上的變形量。單位長(zhǎng)度上的變形量。llxD則 為絕對(duì)變形：變形后的長(zhǎng)度與變形前長(zhǎng)度的差值。只能表示變形的大小。lD顯然，伸長(zhǎng)為正號(hào)，縮短為負(fù)號(hào)顯然，伸長(zhǎng)為正號(hào)，縮短為負(fù)號(hào)物理意義：桿件沿軸向線方向單位長(zhǎng)度的絕對(duì)變形。物理意義：桿件沿軸向線方向單位長(zhǎng)度的絕對(duì)變形。ddyD顯然，壓縮為正

16、號(hào)，拉伸為負(fù)號(hào)顯然，壓縮為正號(hào)，拉伸為負(fù)號(hào)物理意義：桿件沿橫向方向單位長(zhǎng)度的絕對(duì)變形。物理意義：桿件沿橫向方向單位長(zhǎng)度的絕對(duì)變形。2.2.4 4 拉（壓）桿的變形、胡克定律拉（壓）桿的變形、胡克定律PPPPll二、胡克定律二、胡克定律APll D變形和拉力成正比變形和拉力成正比引入比例系數(shù)引入比例系數(shù)E E，又拉壓桿的軸力等于拉力，又拉壓桿的軸力等于拉力EAlFlND2.2.4 4 拉（壓）桿的變形、胡克定律拉（壓）桿的變形、胡克定律E -E -為材料的彈性模量，單位與應(yīng)力相同。為材料的彈性模量，單位與應(yīng)力相同。其物理意義為：反映材料抵抗拉（壓）變形的能力。其物理意義為：反映材料抵抗拉（壓）變

17、形的能力。稱為胡克（虎克）定律稱為胡克（虎克）定律顯然，縱向變形與顯然，縱向變形與E 成反比，也與橫截面積成反比，也與橫截面積A 成反比成反比EA 稱為抗拉剛度。稱為抗拉剛度。英國(guó)科學(xué)家胡克（英國(guó)科學(xué)家胡克（Robet HookeRobet Hooke，1635170316351703）于于16781678年首次用試驗(yàn)方法論證了這種線性關(guān)系年首次用試驗(yàn)方法論證了這種線性關(guān)系后提出的。后提出的。 EAlFlND2.2.4 4 拉（壓）桿的變形、胡克定律拉（壓）桿的變形、胡克定律lllllDEEAFN1E是胡克定律應(yīng)力應(yīng)是胡克定律應(yīng)力應(yīng)變的表達(dá)式。變的表達(dá)式。tgE EAlFlND2.2.4 4

18、拉（壓）桿的變形、胡克定律拉（壓）桿的變形、胡克定律為泊松比，為垂直于應(yīng)力方向上的應(yīng)變值y 與應(yīng)力方向應(yīng)變值x之比的負(fù)值： = -y /x 泊松比的物理意義在于反映材料伸縮變形時(shí)的 體積變化。 2.2.4 4 拉（壓）桿的變形、胡克定律拉（壓）桿的變形、胡克定律材料在外力的作用下，強(qiáng)度和變形方面所表現(xiàn)出的性能稱為材料的力學(xué)性能。研究材料的力學(xué)性能在工程應(yīng)用中極為重要。材料的力學(xué)性能首先由材料的內(nèi)因（成分、缺陷等）確定，與外因（如溫度、加速度等）也有關(guān)系。本節(jié)著重介紹桿件在拉伸和壓縮試驗(yàn)中所表現(xiàn)出來的力學(xué)性能。2.2.5 5 材料在拉伸和壓縮時(shí)的力學(xué)性能1 1 試件和實(shí)驗(yàn)條件試件和實(shí)驗(yàn)條件常溫、

19、靜常溫、靜載載2.2.5.15.1 材料拉伸時(shí)的力學(xué)性能材料拉伸時(shí)的力學(xué)性能2.2.5.15.1 材料拉伸時(shí)的力學(xué)性能材料拉伸時(shí)的力學(xué)性能二二 低碳鋼的拉伸低碳鋼的拉伸明顯的四個(gè)階段明顯的四個(gè)階段1 1、彈性階段、彈性階段obobP比例極限比例極限Ee彈性極限彈性極限tanE2 2、屈服階段、屈服階段bcbc（失去抵（失去抵抗變形的能力）抗變形的能力）s屈服極限屈服極限3 3、強(qiáng)化階段、強(qiáng)化階段cece（恢復(fù)抵抗（恢復(fù)抵抗變形的能力）變形的能力）強(qiáng)度極限強(qiáng)度極限b4 4、局部縮、局部縮頸階段頸階段efefoabcefPesb胡克定律胡克定律E彈性模量（彈性模量（GN/m2）2.2.5.15.1

20、 材料拉伸時(shí)的力學(xué)性能材料拉伸時(shí)的力學(xué)性能兩個(gè)塑性指標(biāo)兩個(gè)塑性指標(biāo): :%100001lll斷后伸長(zhǎng)率斷后伸長(zhǎng)率斷面收縮率斷面收縮率%100010AAA%5為塑性材料為塑性材料%5為脆性材料為脆性材料低碳鋼的低碳鋼的%3020%60為塑性材料為塑性材料02.2.5.15.1 材料拉伸時(shí)的力學(xué)性能材料拉伸時(shí)的力學(xué)性能三三 卸載定律及冷作硬化卸載定律及冷作硬化1 1、彈性范圍內(nèi)卸載、再加載、彈性范圍內(nèi)卸載、再加載oabcefPesb2 2、加載到過彈性范圍卸載、加載到過彈性范圍卸載、再加載再加載ddghf 材料在卸載過程中應(yīng)材料在卸載過程中應(yīng)力和應(yīng)變是線性關(guān)系，這力和應(yīng)變是線性關(guān)系，這就是卸載定律

21、。就是卸載定律。 材料的比例極限增高，材料的比例極限增高，延伸率降低，稱之為冷作硬延伸率降低，稱之為冷作硬化或加工硬化。化或加工硬化。工程中常利工程中常利用冷作硬化來提高材料在線用冷作硬化來提高材料在線彈性范圍內(nèi)所能承受的最大彈性范圍內(nèi)所能承受的最大載荷。載荷。2.2.5.15.1 材料拉伸時(shí)的力學(xué)性能材料拉伸時(shí)的力學(xué)性能obt 對(duì)于脆性材料（鑄鐵），拉伸時(shí)的應(yīng)力對(duì)于脆性材料（鑄鐵），拉伸時(shí)的應(yīng)力應(yīng)變曲線為微彎的曲線，沒有屈服和縮應(yīng)變曲線為微彎的曲線，沒有屈服和縮頸現(xiàn)頸現(xiàn)象，試件突然拉斷。斷后伸長(zhǎng)率約為象，試件突然拉斷。斷后伸長(zhǎng)率約為0.5%0.5%。為典型的脆性材料。為典型的脆性材料。 bt

22、bt拉伸強(qiáng)度極限（約為拉伸強(qiáng)度極限（約為140MPa140MPa）。它是）。它是衡量脆性材料（鑄鐵）拉伸的唯一強(qiáng)度指標(biāo)。衡量脆性材料（鑄鐵）拉伸的唯一強(qiáng)度指標(biāo)。2.2.5.15.1 材料拉伸時(shí)的力學(xué)性能材料拉伸時(shí)的力學(xué)性能1 1 試件和實(shí)驗(yàn)條件試件和實(shí)驗(yàn)條件常溫、靜載常溫、靜載2.2.5.25.2 材料材料壓縮時(shí)的力學(xué)性能壓縮時(shí)的力學(xué)性能2 2 塑性材料（低碳鋼）的壓縮塑性材料（低碳鋼）的壓縮 拉伸與壓縮在屈服拉伸與壓縮在屈服階段以前完全相同。階段以前完全相同。屈服極限屈服極限S比例極限比例極限p彈性極限彈性極限eE E - - 彈性摸量彈性摸量2.2.5.25.2 材料材料壓縮時(shí)的力學(xué)性能壓

23、縮時(shí)的力學(xué)性能三三 脆性材料（鑄鐵）的壓縮脆性材料（鑄鐵）的壓縮obtbc 脆性材料的抗拉與抗壓脆性材料的抗拉與抗壓性質(zhì)不完全相同性質(zhì)不完全相同 壓縮時(shí)的強(qiáng)度極限遠(yuǎn)大壓縮時(shí)的強(qiáng)度極限遠(yuǎn)大于拉伸時(shí)的強(qiáng)度極限于拉伸時(shí)的強(qiáng)度極限btbc2.2.5.25.2 材料材料壓縮時(shí)的力學(xué)性能壓縮時(shí)的力學(xué)性能2.52.5.2 .2 材料壓縮時(shí)的力學(xué)性能材料壓縮時(shí)的力學(xué)性能2.2.6 6 拉壓桿失效、安全因數(shù)和強(qiáng)度計(jì)算拉壓桿失效、安全因數(shù)和強(qiáng)度計(jì)算一一 、安全因數(shù)和許用應(yīng)力、安全因數(shù)和許用應(yīng)力工作應(yīng)力工作應(yīng)力AFN nu極限應(yīng)力極限應(yīng)力塑性材料塑性材料脆性材料脆性材料Subtu塑性材料的許用應(yīng)力塑性材料的許用應(yīng)力

24、 )(2.51.6)(2.21.2鑄件軋、鍛件ssssnnn脆性材料的許用應(yīng)力脆性材料的許用應(yīng)力3.52.0nbbbtn n n 安全因數(shù)安全因數(shù) 許用應(yīng)力許用應(yīng)力 2.7 2.7 失效、安全因數(shù)和強(qiáng)度計(jì)失效、安全因數(shù)和強(qiáng)度計(jì)算算二二 、強(qiáng)度條件、強(qiáng)度條件 AFNmax AFNmax根據(jù)強(qiáng)度條件，可以解決三類強(qiáng)度計(jì)算問題根據(jù)強(qiáng)度條件，可以解決三類強(qiáng)度計(jì)算問題1 1、強(qiáng)度校核：、強(qiáng)度校核： NFA2 2、設(shè)計(jì)截面：、設(shè)計(jì)截面： AFN3 3、確定許可載荷：、確定許可載荷：2.7 2.7 失效、安全因數(shù)和強(qiáng)度計(jì)失效、安全因數(shù)和強(qiáng)度計(jì)算算題例題例油缸蓋與缸體采用油缸蓋與缸體采用6 6個(gè)螺栓連接。已知油缸內(nèi)徑個(gè)螺栓連接。已知油缸內(nèi)徑D=350mmD=350mm，油壓，油壓p=1MPap=1MPa。螺栓許用應(yīng)力。螺栓許用應(yīng)力=40MPa=40MPa， 求螺栓的內(nèi)徑。求螺栓的內(nèi)徑。pDF24每個(gè)螺栓承受軸力為總壓力的每個(gè)螺栓承受軸力為總壓力的1/61/6解：解： 油缸蓋受到的力油缸蓋受到的力根據(jù)強(qiáng)度條件根據(jù)強(qiáng)度條件 AFNmax 22.6mmm106 .22104061035. 0636622pDd即螺栓的軸力為即