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文檔簡介

桿件拉壓時應力與強度教學目標1.掌握軸向拉（壓）桿橫截面上的應力的分布規律及計算公式；2.理解材料的極限、許用應力等強度指標的含義。知識目標1.能夠熟練求出軸向拉（壓）桿橫截面上的正應力。2.能夠根據強度條件，進行軸向拉（壓）桿的強度校核、設計截面和確定許用荷載。技能目標重點和難點1.軸向拉（壓）桿橫截面上的應力計算；2.軸向拉（壓）桿的強度計算。重點內容1.軸向拉（壓）桿件的強度計算；2.根據已知條件判別軸向拉（壓）桿的危險截面。難點內容軸向拉（壓）桿截面上的應力軸向拉（壓）桿橫截面上應力的分布軸向拉（壓）桿橫截面上應力的分布特點軸向拉（壓）桿截面上的應力軸向拉（壓）桿截面上的應力A—桿件橫截面面積式中：σ—橫截面上的正應力

FN—桿件上的軸力最大正應力計算公式：正應力計算公式：軸向拉（壓）桿截面上的應力【例1】一根具有正方形截面的磚柱（壓桿有時也稱為柱）如圖（a）所示，F=50kN，試求該磚柱的最大正應力。

【解】

用截面法求得上、下兩段橫截面上的軸力分別為FNAB=-50kNFNBC=-150kN繪出磚柱的軸力圖如圖（b）所示。軸向拉（壓）桿截面上的應力【例1】因為上、下兩段橫截面的面積不相等，所以必須先分別算出各段橫截面上的應力，加以比較后才能確定磚柱的最大正應力。由式（5-1）得

可見，磚柱的最大正應力發生在柱的BC段各橫截面上，其值為

?σmax=-1.1MPa（壓應力）因此，磚柱的危險點就在柱的BC段各橫截面上。軸向拉（壓）桿的強度1極限應力2許應用力3安全因數——許用應力——極限應力——安全因數式中：對塑性材料一般取：ns=1.4～1.7，對脆性材料一般取：nb=2.5～5.0。軸向拉（壓）桿的強度1強度條件對于等截面桿件：式中，Fnmax和A分別為危險截面上的軸力及其橫截面面積。軸向拉（壓）桿的強度2強度計算1.校核強度2.

設計截面3.

確定許用載荷軸向拉（壓）桿的強度【例2】一直桿AB的受力情況如圖（a）所示。直桿的橫截面面積A=10cm2，C點的拉力為40kN，D點拉力為130kN，材料的許用應力［σ］=160MPa，試校核桿的強度。軸向拉（壓）桿的強度【例2】

【解】首先作出直桿AB的軸力圖，如圖5-27（b）所示。由于是等直桿，CD段的截面是產生最大內力的危險截面，因此由強度條件得：故滿足強度條件。軸向拉（壓）桿的強度【例3】圖（a）所示為正方形截面階梯形柱。已知：材料的許用壓應力［σ］=1.05MPa，彈性模量E=3GPa，荷載FP=60kN，柱自重不計。試校核該柱的強度。【解】如圖（a）所示，柱產生軸向壓縮變形。（1）求軸力，畫軸力圖，如圖（b）所示。軸向拉（壓）桿的強度【例3】（2）計算最大工作應力。該柱為階梯形變截面柱，需分段計算各段的應力，然后選最大值。比較得，AB段為危險截面，即|σmax

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