构件承载能力分析.课件.ppt

1、第三章第三章 o 轴向拉伸与压缩的概念轴向拉伸与压缩的概念 o 拉拉(压压)杆的轴力和轴力图杆的轴力和轴力图 o 拉拉(压压)杆横截面的应力和变形计算杆横截面的应力和变形计算 o 材料拉伸和压缩时的力学性能材料拉伸和压缩时的力学性能 o 拉拉(压压)杆的强度计算杆的强度计算 o 工程实例工程实例:受拉受拉(压压)结构及其失效分结构及其失效分析析连杆连杆PFFFF 外力外力(或外力的合力或外力的合力)沿沿杆件的轴线作用，且作杆件的轴线作用，且作用线与轴线重合。用线与轴线重合。杆沿轴线方向伸长杆沿轴线方向伸长(或缩短或缩短)，沿横向缩，沿横向缩短短(或伸长或伸长)。发生轴向拉伸与压缩的杆件一般简称

2、为拉发生轴向拉伸与压缩的杆件一般简称为拉(压压)杆。杆。二、截面法二、截面法 轴力轴力 内力的计算是分析构件强度、刚度、稳定性等问题的内力的计算是分析构件强度、刚度、稳定性等问题的基础。求内力的一般方法是截面法。基础。求内力的一般方法是截面法。1.1.截面法的基本步骤：截面法的基本步骤：截开截开：假想地用截面将杆件一分为二。假想地用截面将杆件一分为二。代替：任取一部分，其弃去部分对留下部分的作用，用作用代替：任取一部分，其弃去部分对留下部分的作用，用作用 在截开面上相应的内力（力或力偶）代替。在截开面上相应的内力（力或力偶）代替。平衡：对留下的部分建立平衡方程，根据其上的已知外力来平衡：对留下

3、的部分建立平衡方程，根据其上的已知外力来 计算杆在截开面上的未知内力（此时截开面上的内力计算杆在截开面上的未知内力（此时截开面上的内力 对所留部分而言是外力）。对所留部分而言是外力）。2.2.轴力轴力轴向拉压杆的内力，用轴向拉压杆的内力，用N N 表示。表示。例如：例如：截面法求截面法求N N。0 X0 NPNP APP简图简图APPPAN反映出轴力与截面位置变化关系，较直观；反映出轴力与截面位置变化关系，较直观；确定出最大轴力的数值确定出最大轴力的数值及其所在横截面的位置，及其所在横截面的位置，即确定危险截面位置，为即确定危险截面位置，为强度计算提供依据。强度计算提供依据。N N 与外法线同

4、向与外法线同向,为正轴力为正轴力(拉力拉力)N N与外法线反向与外法线反向,为负轴力为负轴力(压力压力)N 0NNN 0NNx意意义义 轴力图轴力图o轴力图的画法：轴力图的画法：用平行于杆件轴线的坐标表示杆件截面位置，用平行于杆件轴线的坐标表示杆件截面位置，用垂直于杆件轴线的另一坐标表示轴力数值大小，用垂直于杆件轴线的另一坐标表示轴力数值大小，正轴力画在坐标轴正向，反之画在负向。正轴力画在坐标轴正向，反之画在负向。NP+作法作法x简图简图APP 图示杆的图示杆的A A、B B、C C、D D点分别作用着大小为点分别作用着大小为5 5P P、8 8P P、4 4P P、P P 的力，方向如图，试

5、画出杆的轴力图。的力，方向如图，试画出杆的轴力图。求求OAOA段内力段内力N N1 1：设置截面如图：设置截面如图ABCDPAPBPCPDOABCDPAPBPCPDN10 X01DCBAPPPPN 04851PPPPNPN21同理，求得同理，求得ABAB、BCBC、CDCD段内力分别为：段内力分别为：N2=3PN3=5PN4=P轴力图如右图轴力图如右图BCDPBPCPDN2CDPCPDN3DPDN4Nx2P3P5PP+ABCDPAPBPCPDO轴力轴力(图图)的的简便求法简便求法：自左向右自左向右:轴力图的轴力图的特点特点：突变值：突变值 =集中载荷集中载荷 遇到向左的遇到向左的P P，轴力，

6、轴力N N 增量为正；增量为正；遇到向右的遇到向右的P P，轴力，轴力N N 增量为负。增量为负。5kN8kN3kN+3kN5kN8kN轴力图轴力图xN 已知已知F1=20KNF1=20KN，F2=8KNF2=8KN，F3=10KNF3=10KN，试用截面法求图，试用截面法求图示杆件指定截面示杆件指定截面1 11 1、2 22 2、3 33 3的轴力的轴力,并画出轴力图。并画出轴力图。F2F1F3ABCD112332外力外力F FR R，F F1 1，F F2 2，F F3 3将杆件分为将杆件分为ABAB、BCBC和和CDCD段，取每段左边为研究对象段，取每段左边为研究对象.求得各段轴力为：求

7、得各段轴力为：FRF2FN1F2F1FN2F2F1F3FN2FN3FN1=F2=8 8KNFN2=F2 -F1 =-12KNFN3=F2 +F3 -F1 =-2KN 3)3)轴力图如图轴力图如图:xFNCDBAF2F1F3ABCD112332FR2)2)截面法求得各截面法求得各段轴力为：段轴力为：复习复习:PPPP1.1.内力大小不能衡量构件强度的大小。内力大小不能衡量构件强度的大小。2.2.强度：强度：内力在截面分布集度内力在截面分布集度应力；应力；材料承受荷载的能力。材料承受荷载的能力。应力的定义：应力的定义：由外力引起的内力由外力引起的内力。FPFP变形前变形前变形后变形后abcdFPF

8、Pabcd 杆件拉伸变形后，表面的各横向线分别杆件拉伸变形后，表面的各横向线分别向外平移了一定距离，但仍保持为直线，且向外平移了一定距离，但仍保持为直线，且仍垂直于轴线。仍垂直于轴线。变形前是平面的横截面，变形后仍为平面，变形前是平面的横截面，变形后仍为平面，变形时横截面只是沿轴线产生相对平移。变形时横截面只是沿轴线产生相对平移。根据杆件变形的平面假设和材料均匀连续性假根据杆件变形的平面假设和材料均匀连续性假设可推断：轴力在横截面上的分布是设可推断：轴力在横截面上的分布是的，且方的，且方向向。所以，横截面的。所以，横截面的计算公计算公式为：式为：AFN=MPaF FN N 表示横截面轴力（表示

9、横截面轴力（N N）A A 表示横截面面积（表示横截面面积（mmmm2 2）FFmmnnFFN一中段开槽的直杆如图，受轴向力一中段开槽的直杆如图，受轴向力F作用；已知：作用；已知：F=20kN，h=25mm，h0=10mm，b=20mm；试求杆内的最大正应力；试求杆内的最大正应力1 1、求轴力、求轴力F FN N;F FN N=-F=-20kN=-20 x10=-F=-20kN=-20 x103 3N N2 2、求横截面面积：、求横截面面积：A A1 1=bh=bh=20 x25=500mm=20 x25=500mm2 2A A2 2=b(h-h=b(h-h0 0)=20 x(25-10)=2

10、0 x(25-10)=300mm=300mm2 23 3、求应力、求应力1-11-1，2-22-2截面轴力相同，截面轴力相同，最大应力在面积小的最大应力在面积小的2-22-2截面上截面上=F FN NA A=-20X10-20X103 3300300=-66.7MPa-66.7MPa （为压应力（为压应力）汽车上铆接件接汽车上铆接件接头，已知头，已知=7=7，=1.5=1.5，b b1 1=4=4,b,b2 2=5=5,b,b3 3=6=6,计计算板内最大拉应算板内最大拉应力。力。FF112233FF/3F/3F/3b1b2b3解：解：取其中一个铆接件为研究对象，由受力图可知：以各铆取其中一个

11、铆接件为研究对象，由受力图可知：以各铆钉孔中心为分界点，各段的内力有所不同，分别取截面钉孔中心为分界点，各段的内力有所不同，分别取截面1-11-1、2-22-2、3-33-3，各段内力为：，各段内力为：F FN1N1=F/3=F/3、F FN2N2=2F/3=2F/3、N3N3=铆钉孔中心所在截面是最大应力出现的截面分别计算如下：铆钉孔中心所在截面是最大应力出现的截面分别计算如下：112233FF/3F/3F/3b1b2b3FN1/2FFN3/2FN3/2F/3F/3FN2/2FN2/2 1-1截面应力：截面应力：3-3截面应力截面应力:2-2截面应力：截面应力：MpabFAFN1945.14

12、2310723/31111MpabFAFN3115.1523107223/232222 MpabFAFN9.3885.162107233333 最大应力最大应力：Mpa9.3883maxF/3FN1/2杆件受拉会变长变细，受压杆件受拉会变长变细，受压会变短变粗会变短变粗bLFPFPb-D DbL+D DL长短的变化沿轴线方向，长短的变化沿轴线方向，称为称为纵向变形纵向变形粗细的变化与轴线垂直，粗细的变化与轴线垂直，称为称为横向变形横向变形1 1、变形与应变、变形与应变 FPFPlFPFP1llllD11 1、变形与应变、变形与应变FPFPldFPFP1ld1dddD1lDdD和和称为杆件的绝对

13、变形称为杆件的绝对变形1.1.变形与应变变形与应变应变：应变：lllllD D 1 实验表明：杆的绝对变形量与杆的原尺寸实验表明：杆的绝对变形量与杆的原尺寸l l和和b b有关。为了有关。为了度量杆的变形程度，用单位尺寸内的变形即度量杆的变形程度，用单位尺寸内的变形即线应变线应变来衡量：来衡量：纵向线应变：纵向线应变：bbbbbD1横向线应变：横向线应变：纵向线应变：伸长为正号，缩短为负号横向线纵向线应变：伸长为正号，缩短为负号横向线应变：伸长为负号，缩短为正号应变：伸长为负号，缩短为正号 线应变表线应变表示杆件的示杆件的相对变形相对变形，是一个无是一个无量纲的量。量纲的量。1).1).绝对变

14、形绝对变形:规定规定：L等直杆的原长 d横向尺寸 L1拉(压)后纵向长度 d1拉(压)后横向尺寸纵向变形：LLLD1横向变形：dddD1拉伸时纵向变形为正，横向变形为负；压缩时纵向变形为负，横向变形为正。纵向变形和横向变形统称为绝对变形。绝对变形。1.1.变形与应变变形与应变w 四四.拉拉(压压)杆的变形杆的变形 2).2).相对变形：相对变形：单位长度的变形量。LLD -ddD 和和 都是无量纲量，都是无量纲量，又称为又称为线应变线应变，其中，其中 称称为轴向线应变，为轴向线应变，称为称为横向线应变横向线应变。3).3).横向变形系数：横向变形系数：泊松比泊松比无论受拉或受压，纵向应变与横向

15、应变符号总是无论受拉或受压，纵向应变与横向应变符号总是相反，它们两者的比值的绝对值用符号相反，它们两者的比值的绝对值用符号 表示，表示，称为称为泊松比泊松比。即：。即：对于同一种材料，当应力不超过某一限度时，泊对于同一种材料，当应力不超过某一限度时，泊松比松比 是个是个是一个材料是一个材料常数，也称为常数，也称为横向系数横向系数。泊松比泊松比EALFLNDE E 为材料的拉(压)弹性模量，单位是Gpa F FN、E、A均为常量，否则，应分段计算。E 材料刚度的指标。EA为杆件抗拉压刚度.或Ew 四四.拉拉(压压)杆的变形杆的变形：如图所示杆件，求各段内截面的轴力和应力，并画出轴力图。若杆件较细

16、段横截面面积 ，较粗段 ，材料的弹性模量 ，求杆件的总变形。21200mmA 22300mmA GPaE200mmL100LL10KN40KN30KNABC10KNLL10KN40KN30KNABC分别在AB、BC段任取截面，如图示，则：FN1=10KN10KNFN110KN1=1=FN1 /A1 =50 MPa30KNFN2 FN2=-30KN2=2=FN2 /A2 =100 MPa轴力图如图：xFN10KN30KN由于AB、BC两段面积不同，变形量应分别计算。由虎克律EALFLND可得：LDAB10KN X 100mm10KN X 100mm200GPa X X 200 mm2=0.025

17、mm0.025mmLDBC-30KN X 100mm-30KN X 100mm200GPa X X 300 mm2=-0.050mm-0.050mmLD=-0.025mm0.025mmLD=ABLDBC+o 材料的力学性能材料的力学性能：材料在外力作用下所表现出来材料在外力作用下所表现出来的规律性和特征。如弹性、塑性、强度、韧性、硬的规律性和特征。如弹性、塑性、强度、韧性、硬度等度等。它是通过试验的方法测定的，是进行强度、刚度计算和选择材料的重要依据。w 工程材料的种类工程材料的种类：根据其性能可分为塑性材塑性材料料和脆性材料脆性材料两大类。低碳钢和铸铁是这两类材料的典型代表，它们在拉伸和压缩

18、时表现出来的力学性能具有广泛的代表性。一、试验条件及试验仪器一、试验条件及试验仪器1 1、试验条件：常温、试验条件：常温(20)(20)；静载（及其缓慢地加载）；静载（及其缓慢地加载）；标准试件。标准试件。dh2 2、试验仪器：万能材料试验机；变形仪（常用引伸仪）。、试验仪器：万能材料试验机；变形仪（常用引伸仪）。标准试件标准试件典型试验材料类型：典型试验材料类型：低碳钢：低碳钢：灰铸铁：灰铸铁：塑性材料的典型代表；塑性材料的典型代表；脆性材料的典型代表脆性材料的典型代表；标准试件标准试件：标距：标距：用于测试的等截面部分长度；用于测试的等截面部分长度；尺寸符合国标尺寸符合国标GB228-72

19、002GB228-72002的试件；的试件；圆截面试件标距：圆截面试件标距：L L0 0=1010d d0 0或或5 5d d0 0（一）材料在拉伸时的力学性能（一）材料在拉伸时的力学性能标点标点L0标距标距d0标准试件标准试件 低碳钢低碳钢是工程上广泛使用的材料。汽车是工程上广泛使用的材料。汽车40%40%左右的零部左右的零部件都是由其制成。低碳钢的力学性质非常具有代表性。件都是由其制成。低碳钢的力学性质非常具有代表性。在拉伸过程中，试验机上的绘图仪能自动绘出所加载荷在拉伸过程中，试验机上的绘图仪能自动绘出所加载荷F F和标距内伸长变形量和标距内伸长变形量ll之间的关系曲线，称之间的关系曲线

20、，称拉伸图拉伸图或或F-F-LL曲线曲线。拉伸图与试件几何尺寸有关，为消除试件几何尺寸的影拉伸图与试件几何尺寸有关，为消除试件几何尺寸的影响，将拉伸图纵坐标除以试件横截面面积响，将拉伸图纵坐标除以试件横截面面积A A，横坐标除以，横坐标除以标距标距l l，得到能反映材料力学性能的应力与应变关系曲线，得到能反映材料力学性能的应力与应变关系曲线，称为称为应力应力-应变图应变图或或-图图。1 1、低碳钢拉伸时的力学性能、低碳钢拉伸时的力学性能低碳钢拉伸时的低碳钢拉伸时的F-LF-L曲线曲线OFPFeFsFb线弹性阶段线弹性阶段屈服阶段屈服阶段强化阶段强化阶段颈缩阶段颈缩阶段屈服极限屈服极限：AFss

21、 AFbb 强度极限：强度极限：%1001 LLL 延伸率：延伸率：%1001 AAA 断面收缩率：断面收缩率：弹性极限弹性极限F比例极限比例极限AFPP AFee 低碳钢拉伸试验现象：低碳钢拉伸试验现象：屈服：屈服：颈缩：颈缩：颈缩：颈缩：断裂：断裂：a aO1HF低碳钢拉伸低碳钢拉伸应力应变曲线应力应变曲线C(s下下)(P)A B(s上上)A(E)D(b)Ea a (MPa)200400 0.10.2O低碳钢拉伸时的应力低碳钢拉伸时的应力-应变曲线应变曲线上图中上图中:o直线的倾角直线的倾角，其正切为：，其正切为：tgtg=，即为，即为材料的材料的弹性模量弹性模量。o由于由于pp和和 ee

22、很接近，应用时可认为很接近，应用时可认为e=pe=p，和，和可以认为是同一点。可以认为是同一点。o工程中绝大多数构件出现塑性变形后已不能正常工作，工程中绝大多数构件出现塑性变形后已不能正常工作，因此，因此，屈服强度屈服强度常作为衡量材料是否破坏的强度指标。常作为衡量材料是否破坏的强度指标。o强度极限强度极限是材料能承受的最大应力值，它是衡量材料力是材料能承受的最大应力值，它是衡量材料力学性能的另一个重要指标。学性能的另一个重要指标。o强化阶段如卸载后再加载，则出现材料的弹性极限提高强化阶段如卸载后再加载，则出现材料的弹性极限提高而塑性降低的现象，称为而塑性降低的现象，称为冷作硬化冷作硬化。低碳

23、钢拉伸时力学性能指标低碳钢拉伸时力学性能指标低碳钢的整个拉伸过程大致可分为低碳钢的整个拉伸过程大致可分为四个阶段四个阶段：1 1、弹性阶段、弹性阶段 2 2、屈服阶段、屈服阶段 3 3、强化阶段、强化阶段 4 4、缩颈断裂阶段、缩颈断裂阶段拉伸过程有四个拉伸过程有四个强度指标强度指标:和两个塑性指标和两个塑性指标:。工程上通常将工程上通常将5%5%的材料称为的材料称为塑性材料塑性材料，如钢材、，如钢材、铝、铜等；铝、铜等；把把5%5%的材料称为的材料称为脆性材料脆性材料，如铸铁、，如铸铁、砖石、混凝土等。低碳钢的砖石、混凝土等。低碳钢的=20%=20%30%30%，是典型的，是典型的塑性材料。

24、塑性材料。bsep ,铸铁拉伸应力铸铁拉伸应力-应变曲线应变曲线2 2、铸铁拉伸时的力学性能、铸铁拉伸时的力学性能 O bL灰铸铁的灰铸铁的拉伸曲线拉伸曲线2.铸铁拉伸时的力学性能铸铁拉伸时的力学性能图中无明显直线部分，说明图中无明显直线部分，说明不符合胡克定律不符合胡克定律，工程，工程中通常近似地用直线代替；中通常近似地用直线代替；铸铁在拉伸过程的变形不明显，没有屈服阶段和缩铸铁在拉伸过程的变形不明显，没有屈服阶段和缩颈现象，断裂是突然出现的，直至拉断，塑性变形颈现象，断裂是突然出现的，直至拉断，塑性变形都很小。都很小。铸铁的铸铁的延伸率延伸率1%5%5%延伸率延伸率 5%5%可承受冲击载荷

25、，适可承受冲击载荷，适合于锻压和冷加工合于锻压和冷加工适合于做基础构件或箱体适合于做基础构件或箱体类零件类零件材料的塑性和脆性会因为制造方法工艺材料的塑性和脆性会因为制造方法工艺条件的改变而改变条件的改变而改变六、轴向拉伸压缩时的强度计算六、轴向拉伸压缩时的强度计算1 1、材料的极限应力、材料的极限应力塑性材料为屈服极限塑性材料为屈服极限 脆性材料为强度极限脆性材料为强度极限bs0 材料的极限应力是指保证正常工作条件下，该材材料的极限应力是指保证正常工作条件下，该材料所能承受的最大应力值料所能承受的最大应力值。S b 0 屈服极限屈服极限s强度极限强度极限bQ235 钢：钢：235 372-3

26、92 35 钢：钢：31452945 钢：钢：353598 65Mn：343510材料种类材料种类（MPa）（MPa）典型材料的极限应力典型材料的极限应力2 2、工作应力、工作应力AFN？工程实际中工程实际中是否允许：是否允许：bs 0答案是：答案是：不允许！不允许！o 工作应力仅取决于外力大小和构件的几何尺寸。工作应力仅取决于外力大小和构件的几何尺寸。只要外力和构件几何尺寸相同，不同材料做成的只要外力和构件几何尺寸相同，不同材料做成的构件的工作应力也是相同的。构件的工作应力也是相同的。o 对于同样的工作应力，为什么有的构件破坏、有对于同样的工作应力，为什么有的构件破坏、有的不破坏？显然这与材

27、料的性质有关。的不破坏？显然这与材料的性质有关。工作应力工作应力杆件轴向拉压时截面杆件轴向拉压时截面的应力即构件的工作时的实际应力：的应力即构件的工作时的实际应力：工作应力不能等于极限应力的原因：工作应力不能等于极限应力的原因：#实际材料与理想不相符（材质的不完全均匀、实际材料与理想不相符（材质的不完全均匀、连续连续和各向同性）和各向同性）#生产过程、工艺不可能完全符合要求生产过程、工艺不可能完全符合要求#对外部条件估计不足、某些不可预测的因素对外部条件估计不足、某些不可预测的因素#数学模型经过简化使构件工作应力计算有近似性数学模型经过简化使构件工作应力计算有近似性#构件必须适应工作条件的变化

28、安全工作构件必须适应工作条件的变化安全工作因此，构件必须要有一定的强度储备。因此，构件必须要有一定的强度储备。许用应力许用应力#考虑构件磨损和各个构件的重要程度差异等因素考虑构件磨损和各个构件的重要程度差异等因素 n0bbssnn脆性材料：塑性材料：一般说：一般说：sbnn 因为断裂破坏比屈服破坏因为断裂破坏比屈服破坏更危险。更危险。3 3、许用应力、许用应力上式中上式中n n是一个大于是一个大于1 1的系数，称为的系数，称为安全系数安全系数构件工作应力的最大允许值等于材料极限应力的若干分之构件工作应力的最大允许值等于材料极限应力的若干分之一，这个允许值称为一，这个允许值称为许用应力许用应力，

29、用符号，用符号表示。表示。一般一般s=1.4s=1.41.81.8，b b=2.0=2.03.53.5。特殊情况下可查阅手。特殊情况下可查阅手册正确选用安全系数，可以设计出安全经济尺寸合理的构册正确选用安全系数，可以设计出安全经济尺寸合理的构件件4 4、拉压杆的强度条件、拉压杆的强度条件 AFN工作应力工作应力轴力轴力横截面积横截面积材料的材料的许用应力许用应力max5 5、强度条件的工程应用、强度条件的工程应用 minmaxmaxAFN#已知已知 F FN N 和和 A A、可可校核强度校核强度，即考察构件是否安全工作；即考察构件是否安全工作；max#已知已知 F FN N 和和 ，可以，可

30、以设计构设计构件的截面件的截面A A（几何形状）；（几何形状）；maxminNFA#已知已知A A和和 ，可以确定许可可以确定许可载荷载荷 F FN N。minmaxAFN 有三个方面的应用：有三个方面的应用：FFbh例例2 2：图示钢拉杆受轴向载荷F=40kNF=40kN，材料的许用应力 =100MPa100MPa，横截面为矩形，其中h=2bh=2b，试设计拉杆的截面尺寸h h、b b。解：求拉杆的轴力。FN=F=40kN则：拉杆的工作应力为：=FN /A=40 /b h=40000/2b=20000/b =10022所以：b=14mm h=28mm例例1 1、铣床工作台进给液压缸，铣床工作

31、台进给液压缸，缸内压强缸内压强p=2MPap=2MPa，缸内径，缸内径D=75mmD=75mm，活塞杆直径，活塞杆直径d=18mmd=18mm，活塞杆材料活塞杆材料=50MPa=50MPa，校核，校核活塞杆强度。活塞杆强度。解：解：1 1、求活塞杆的轴力：、求活塞杆的轴力：NdDpApFN3221033.8)(4 2 2、活塞杆横截面上的应力为：、活塞杆横截面上的应力为：7.321841033.8231 MPaAFN3 3、结论：活塞杆强度足够、结论：活塞杆强度足够注：在工程中允许工作应力大于许用应力但不可超出注：在工程中允许工作应力大于许用应力但不可超出5 5。例例3 3：一起重吊环，有两个

32、侧臂一起重吊环，有两个侧臂ACAC和和ABAB为矩形截面锻钢杆，为矩形截面锻钢杆，h h=120mm,=120mm,b b=36mm,=80MPa=36mm,=80MPa。求吊环的最大起重量。求吊环的最大起重量。解：解：1 1、要求确定许可载荷，、要求确定许可载荷，可根据以下公式求解：可根据以下公式求解：minmaxAFN 2 2、先求出侧臂所能承受的、先求出侧臂所能承受的最大内力，再通过静力平衡最大内力，再通过静力平衡条件确定吊环的载荷；条件确定吊环的载荷；F FP PF FP PF FP P NAFN69120080361202minmax 3 3、由静力平衡条件：、由静力平衡条件：0 Y

33、F0cos2 a aNPFF92.0420960960cos22 a aNFFNP127180892.06912002cos2 a akNFP1271 FNFNFPFPFPFP例例4 4：已知：已知：木杆面积木杆面积A A1 1=10=104 4mmmm2 2，1 1=7MPa=7MPa钢杆面积钢杆面积A A2 2=600mm=600mm2 2，2 2=160MPa,=160MPa,确定许用载荷确定许用载荷GG。解：1、求各杆的轴力：Fx=0 FN1FN2cos300=0Fy=0 FN2sin300G=0FN1=1.73G,FN2=2G2 2、由强度准则确定、由强度准则确定GG：1=FN1/A

34、1 1得：得：G 1 A1/1.73=40.4kN3 3、校核钢杆强度：、校核钢杆强度：2=FN2/A2=2G/A2 =80.8103/600=134.67MPa2 4 4、强度足够，故许可载荷、强度足够，故许可载荷G=40.4kNG=40.4kN-课后小结课后小结o 重点概念:强度.刚度.稳定性.变形.内力.应力重点理论:胡克定律拉压强度条件 njxbsjx,2.0n1、许可应力：2、极限应力：3、安全系数：强度条件强度条件：最大工作应力不超过材料的许用应力。AFN maxmax 其中：-许用应力，max-危险点的最大工作应力。强度计算：强度计算：设计截面尺寸：设计截面尺寸：maxminNA;maxAN)N(fPi max校核强度：校核强度：许可载荷：许可载荷：强度计算可以解决以下三类问题：