大作業(yè)拉壓及剪切習(xí)題課.ppt

1、1,拉壓、剪切習(xí)題課,小結(jié)：,截面法、實(shí)用法則,Fs,2,小結(jié)：,拉壓及剪切習(xí)題課,3,軸向拉伸（壓縮）強(qiáng)度計(jì)算和剛度計(jì)算小結(jié),4,拉壓超靜定問(wèn)題,*注：桿件內(nèi)力與桿件變形必須相一致。,1簡(jiǎn)單超靜定問(wèn)題的求解方法（見(jiàn)框圖）,5,1.試求圖示階梯狀直桿橫截面1-1，2-2和3-3上的軸力，并作軸力圖。 若橫截面面積A1=200mm2，A2=300mm2，A3=400mm2，并求各橫截面上的應(yīng)力。,6,作軸力圖如下:,橫截面面積A1=200mm2，A2=300mm2，A3=400mm2,7,圓截面等直桿沿軸向受力如圖示，材料為 鑄鐵，抗拉許用應(yīng)力 60Mpa，抗壓許用 應(yīng)力 120MPa，設(shè)計(jì)橫截

2、面直徑。,20KN,30KN,8,3.桿系結(jié)構(gòu),解：,求軸力,已知： 桿AB、AC材料相同, s = 160 MPa, A1706.9 mm2, A2314 mm2. 求：許可載荷P。,取節(jié)點(diǎn)A，受力如圖。,N2,9,由強(qiáng)度條件,(1),(2),所以，許可載荷P的值應(yīng)為：,10,由強(qiáng)度條件,(1),(2),所以，許可載荷P的值應(yīng)為：,法二,列出平衡方程同前,由強(qiáng)度條件,(1),(2),11,法二,列出平衡方程同前,由強(qiáng)度條件,(1),(2),將上兩式代入平衡方程，可解出許可載荷P :,顯然，與前一種方法解出的 P = 97.1 kN 不同。,為什么？,哪一種方法不正確？,錯(cuò)在哪里？,兩桿中的內(nèi)

3、力，并不一定,第二種方法不正確。,同時(shí)達(dá)到最大允許軸力。,12,圖示鉸接結(jié)構(gòu)由桿AB和AC組成，桿AC的長(zhǎng)度為桿AB長(zhǎng)度的兩倍，橫截面面積均為 。兩桿的材料相同許用應(yīng)力 。試求結(jié)構(gòu)的許用載荷。,練習(xí)題:,13,14,4.一根支桿受力如圖所示。已知桿的橫截面面積A 和材料的彈性模量E。試作軸力圖，并求桿端點(diǎn)D的位移。,L,15,B1,5.圖所示結(jié)構(gòu)，剛性橫梁AB由斜桿CD吊在水平位置上， 斜桿CD的抗拉剛度為EA，B點(diǎn)處受載荷F作用， 試求B點(diǎn)的位移B。,16,7.圖示實(shí)心圓鋼桿AB和AC在A點(diǎn)以鉸相連接，在A點(diǎn)作用有鉛垂向下的力F = 35kN。已知桿AB和AC的直徑分別為d112mm和d21

4、5 mm，鋼的彈性模量E= 210GPa。試求A點(diǎn)在鉛垂方向的位移。,17,解：用能量法解如下：由,可解得,桿AB和AC內(nèi)存儲(chǔ)的應(yīng)變能分別為：,體系的總應(yīng)變能為：,外力對(duì)體系所做的功為：,又因?yàn)橥饬?yīng)等于存儲(chǔ)在體系內(nèi)的應(yīng)變能有：,由以上各式可解得：,18,9.圖示結(jié)構(gòu)的AB桿為剛性桿，A處為鉸接，AB桿由鋼桿BE與銅桿CD吊起。已知CD桿的長(zhǎng)度為 ，橫截面面積為 ，銅的彈性模量 ；BE桿的長(zhǎng)度為 ，橫截面面積為 ，鋼的彈性模量 。 試求CD桿和BE桿中的應(yīng)力以及BE桿的伸長(zhǎng)。,19,為一次超靜定問(wèn)題。,靜力平衡條件：,變形協(xié)調(diào)方程：,1m,0.5m,0.5m,各豎桿應(yīng)力：,解得：,鋼桿伸長(zhǎng)：

5、,200KN,20,11. 圖示拉桿頭和拉桿的橫截面均為圓形，拉桿頭的剪切面積A（ ）。,B,已知材料的= 0.6 試求d與h的合理比值。,d/h=2.4,21,圖示木桿接頭，已知軸向力F50kN，截面寬度b250mm，木材的順紋擠壓容許應(yīng)力bs10MPa，順紋許用切應(yīng)力1MPa。試根據(jù)剪切和擠壓強(qiáng)度確定接頭的尺寸L和a。,22,12.圖示木桿接頭，已知軸向力F50kN，截面寬度b250mm，木材的順紋擠壓容許應(yīng)力bs10MPa，順紋許用切應(yīng)力1MPa。試根據(jù)剪切和擠壓強(qiáng)度確定接頭的尺寸L和a。,23,2.AB為剛性桿，兩根長(zhǎng)度相等、截面面積相同的鋼桿CE和DF使該剛桿處于水平位置，如圖所示，

6、已知F=50KN，試求兩桿的軸力。,解：,列靜力平衡方程,列變形協(xié)調(diào)方程,24,列靜力平衡方程,列變形協(xié)調(diào)方程,列物理方程,聯(lián)立解得,25,1 工程構(gòu)件正常工作的條件 _、_、_。 2 桿件的基本變形是_、_、_、 _ 。 3 塑性材料拉伸試應(yīng)力超過(guò)屈服極限后逐漸卸載短時(shí)間后再重新加載其 將得到提高，而 變形將減小。,一、填空題：,26,4、材料力學(xué)強(qiáng)度方面的三類問(wèn)題是 、 、 。 5、用三種不同材料制成尺寸相同的試件，在相同的實(shí)驗(yàn)條件下進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，得到的應(yīng)力應(yīng)變曲線如圖所示。比較三曲線，可知拉伸強(qiáng)度最高、彈性模量最大、塑性最好的材料分別是 。 6、工程上將延伸率 的材料稱為塑性材料。,27

7、,二、選擇題： 1、桿件的剛度是指 。 A 桿件的軟硬程度 B 桿件的承載能力； C 桿件對(duì)彎曲變形的抵抗能力； D 桿件對(duì)彈性變形的抵抗能力。 2、構(gòu)件在外力作用下 的能力稱為穩(wěn)定性。 A、不發(fā)生斷裂 B、保持原有平衡狀態(tài) C、不產(chǎn)生變形 D、保持靜止,28,3、物體受力作用而發(fā)生變形，當(dāng)外力去掉后又能恢復(fù)原來(lái)形狀和尺寸的性質(zhì)稱為_。 A、彈性 B、塑料 C、剛性 D、穩(wěn)定性 4、下列結(jié)論中正確的是 。 A、理論力學(xué)主要研究物體機(jī)械運(yùn)動(dòng)的一般規(guī)律 B、材料力學(xué)主要研究桿件受力后變形與破壞的規(guī)律 C、理論力學(xué)中不考慮物體的變形，材料力學(xué)研究可 變形固體 D、理論力學(xué)研究的問(wèn)題不涉及材料的力學(xué)性

8、質(zhì) E、材料力學(xué)研究的問(wèn)題與材料的力學(xué)性質(zhì)密切相關(guān) 5、由均勻、連續(xù)性假設(shè)，可以認(rèn)為 。 A、構(gòu)件內(nèi)各點(diǎn)應(yīng)力、內(nèi)力均相等 B、構(gòu)件內(nèi)各點(diǎn)變形、位移均相等 C、構(gòu)件內(nèi)的應(yīng)力、變形和位移可用點(diǎn)坐標(biāo)的連續(xù)函數(shù)來(lái)表示 D、材料的強(qiáng)度在各點(diǎn)都相等 E、材料的彈性模量在各點(diǎn)是相同的,29,6、沒(méi)有明顯屈服平臺(tái)的塑性材料，其破壞應(yīng)力取材料的 。 A 比例極限； B 名義屈服極限 0.2； C 強(qiáng)度極限； D 根據(jù)需要確定。,30,圖示結(jié)構(gòu)的AB桿為剛性桿，A處為鉸接，AB桿由鋼桿BE與銅桿CD吊起。已知CD桿的長(zhǎng)度為 ，橫截面面積為 ，銅的彈性模量 ；BE桿的長(zhǎng)度為 ，橫截面面積為 ，鋼的彈性模量 。 試求CD桿和BE桿中的應(yīng)力以及BE桿的伸長(zhǎng)。,31,圖示三角架中，桿AB由兩根10號(hào)工字鋼組成，桿AC由兩根 80mm 80mm7mm 的等邊角鋼組成。兩桿的材料均為Q235鋼，=170MPa 。試求此結(jié)構(gòu)的許可載荷 F 。,32,（1）節(jié)點(diǎn) A 的受力如圖，其平衡方程為：,解：,得,A,33,（2）查型鋼表得兩桿的面積,（3）由強(qiáng)度條件得兩桿的許可軸力：,桿AC,桿AB,桿AC,桿AB,34,(4) 按每根桿的許