材料力学第二章备课学案
材料力学教案

第一章绪论及基本概念一. 教学目标和教学内容教学目标:明确材料力学的任务,理解变形体的的基本假设,掌握杆件变形的基本形式。
教学内容:①材料力学的特点②材料力学的任务③材料力学的研究对象④变形体的基本假设⑤材料力学的基本变形形式二. 重点难点1 构1牛的强度、刚度、稳左性的概念:杆件变形的基本形式.变形体的基本假设。
三. 教学方式采用启发式教学,通过提问,引导学生思考,让学生回答问题。
四. 建议学时0・5学时五. 讲课提纲1、材料力学的任务材料力学是研究构件强度.刚度和稳定性计算的学科。
工程中各种机械和结构都是由许多构件和零件组成的。
为了保证机械和结构能安全正常地工作,必须要求全部构件和零件在外力作用时具有一泄的承载能力.承载能力表现为1・1强度是指构件抵抗破坏的能力。
构件在外力作用下不被破坏,表明构件具有足够的强度。
1.2刚度是抬构件抵抗变形的能力。
构件在外力作用下发生的变形不超过某一规左值,表明构件具有足够的刚度。
1・3稳定性是抬构件承受在外力作用下,保持原有平衡状态的能力,构件在外力作用下,能保持原有的平衡形态,表明构件具有足够的稳左性。
1.4材料力学的任务:以最经济为代价,保证构件具有足够的承载能力。
通过研究构件的强度、刚度、稳左性,为构件选择合适的材料、确泄合理的截而形状和尺寸提供计算理论。
2、材料力学的研究对彖:可变形固体♦均匀连续性假设:假设变形固体内连续不断地充满着均匀的物质,且体内各点处的力学性质相同。
♦各向同性假设:假设变形固体在各个方向上具有相同的力学性质。
♦小变形假设:假设变形固体在外力作用下产生的变形与构件原有尺寸相比是很微小的,称“小变形”.在列平衡方程时,可以不考虑外力作用点处的微小位移,而按变形前的位置和尺寸进行计算。
3、杆件的几何特征3・1轴线:截面形心的连线3.2横截而:垂直于轴线的截而3.3杆的分类:4、杆件变形的基本形式杆件在不同受力情况下,将产生各种不同的变形,但是,不管变形如何复杂,常常是四种基本变形(轴向拉压、剪切、扭转、弯曲)或是它们的组合。
材料力学教案(第二章)

山东大学授课教案课程名称材料力学本次授课内容第二章杆件的内力教学日期第2~5讲授课教师姓名李文娟职称讲师授课对象本科二年级授课时数 2教材名称及版本材料力学(蔺海荣主编)授课方式(讲课实验实习设计)讲课本单元或章节的教学目的与要求1.理解轴向拉伸和压缩的概念,熟练掌握轴力的计算和轴力图的绘制。
2.理解扭转变形的概念,掌握外力偶矩的计算方法,熟练掌握扭矩的计算和扭矩图的绘制。
3.理解弯曲变形和平面弯曲的概念,熟练写出剪力方程和弯矩方程并且画剪力图和弯矩图。
4.熟练掌握根据载荷集度、剪力和弯矩的关系做剪力图和弯矩图。
授课主要内容及学时分配:轴向拉伸或压缩的概念.轴力与轴力图(50min),扭转的概念.扭矩与扭矩图(50min),弯曲的概念.剪力与弯矩(30min)剪力方程与弯矩方程.剪力图和弯矩图(40min),载荷集度、剪力与弯矩之间的关系(50min)平面刚架与平面曲杆的弯矩内力(30min)重点、难点及对学生的要求(掌握、熟悉、了解、自学)重点:各种基本变形杆件内力的计算及其内力图的绘制难点:内力的正负号的判定,载荷集度、剪力和弯矩之间的微分关系的理解,平面刚架与平面曲杆的弯矩内力要求:1.熟练掌握截面法计算轴力,画轴力图。
2.熟练掌握截面法计算扭矩,画扭矩图。
3. 理解对称弯曲的概念。
4.熟练掌握截面法计算剪力与弯矩,写剪力方程与弯矩方程,画剪力图与弯矩图。
5.熟练掌握载荷集度、剪力和弯矩之间的微分关系及其应用。
6.掌握平面刚架与平面曲杆的内力计算。
7.自学叠加法求剪力图、弯矩图。
主要外语词汇内力internal force,截面法method of sections,轴向拉伸axial tension ,轴向压缩axial compression,轴力axial force,轴力图axial force diagram,扭转torsion,外力偶矩external moment,扭矩图torque diagram,梁beams,弯曲bending,平面弯曲plane bending,简支梁simply supported beam,外伸梁overhanging beam,悬臂梁cantilever beam,剪力shear force,弯矩bending moment,剪力图shear-force diagrams,弯矩图bending-moment diagrams,平面刚架plane frame members,平面曲杆Plane curved bars辅助教学情况(多媒体课件、板书、绘图、标本、示教等)多媒体课件、板书复习思考题参考教材(资料)1.《材料力学》[美]S.铁摩辛柯科学出版社出版。
《材料力学》课程教案2

《材料力学》课程教案2(二)拉伸、压缩的超静定问题设教学安排 ● 新课引入如图所示的两杆组成的桁架结构受力,由于是平面汇交力系,可由静力平衡方程求出两杆内力。
如果为了提高构件安全性,再加一个杆,三杆内力还能由静力平衡方程求出吗?● 新课讲授一、 静定结构(一)提出问题1和2两杆组成桁架结构受力如图所示,角度已知,两杆抗拉刚度相同,2211A E A E =,求两杆中内力的大小。
(二)分析:求内力⇒截面法(1截2代3列平衡方程)⇒=∑0x 021=-ααSin F Sin F N N ⇒=∑0y 0321=-++F F Cos F Cos F N N N αα 两个方程,两个未知数,可以求解。
引出静定结构:约束反力(轴力)可以由静力平衡方程完全求出。
二、 超静定结构和超静定次数(一)继续提问在现实中为了增加构件的安全性,往往可以多加一个杆,在问题一的基础上在中间再加一个3杆,抗拉刚度为33A E ,如图所示,求3杆中内力的大小。
(二)分析:求内力⇒截面法(1截2代3列平衡方程) ①静平衡方程:平面汇交力系,只能列两个平衡方程⇒=∑0x21=-ααSin F Sin F N N⇒=∑0y 0321=-++F F Cos F Cos F N N N αα 两个方程,三个未知数,解不出。
引出超静定结构:约束反力(轴力)不能由静力平衡方程完全求出。
超静定次数:约束反力(轴力)多余平衡方程的个数。
上述问题属于一次超静定问题。
三、超静定结构的求解方法(一)继续提问,引导学生深入思考:超静定到底能不能求解?实际上F 一定,作用于每个杆上的力都是确定的。
还需再找一个补充方程,材料力学是变形体,受力会引起变形,力和力的关系看不出, 先把变形关系找到,再转化成力的关系。
(重点)②几何方程——变形协调方程:要找变形关系,关键是画变形图(难点)。
节点在中间杆上,左右两杆抗拉刚度相同,角度相同,即对称,因此中间杆仅沿竖直方向产生伸长,确定最终位置。
《材料力学第二章》课件

弹性变形是可恢复的,而塑性变形是不可恢复的。
弹性变形能与塑性变形能
弹性变形能
01
物体在弹性变形过程中所吸收的能量,与应力和应变关系呈正
比。
塑性变形能
02
物体在塑性变形过程中所吸收的能量,与应力和应变关系呈非
线性。
弹性变形能与塑性变形能的比较
03
弹性变形能是可逆的,而塑性变形能是不可逆的。
材料力学的重要性
总结词
材料力学是工程设计和科学研究的重要基础,对于保证工程安全、优化产品设 计、降低成本等方面具有重要意义。
详细描述
在工程设计和科学研究中,材料力学提供了对材料行为的深入理解,有助于保 证工程结构的稳定性和安全性,优化产品的设计,降低生产成本,提高经济效 益。
材料力学的基本假设和单位
04
CATALOGUE
变形分析
变形的基本概念
变形
物体在外力作用下,形状 和尺寸发生变化的现象。
弹性变形
当外力去除后,物体能够 恢复原状的变形。
塑性变形
当外力去除后,物体不能 恢复原状的变形。
弹性变形与塑性变形
弹性变形特点
可逆、无残余应变、与外力大小成正比。
塑性变形特点
不可逆、有残余应变、外力达到屈服极限后发生。
建筑结构的优化设计
利用材料力学理论,对建筑结构进行优化设计,降低建筑物的重量 和成本,提高建筑物的性能和寿命。
机械工程中的应用
机械零件的强度和刚度分析
利用材料力学知识,对机械零件的强度和刚度进行分析和计算,确保零件在使用过程中不 会发生断裂或变形。
机械设备的动力学分析
通过材料力学的方法,对机械设备的动力学特性进行分析和计算,确保机械设备在使用过 程中具有良好的稳定性和可靠性。
材料力学第六版第2册教学设计

材料力学第六版第2册教学设计材料力学是材料科学与工程的核心课程之一。
通过对物质变形和破坏的分析,学生可以了解不同材料的性质和用途,并能够进行力学计算和工程设计。
本教学设计主要针对材料力学第六版第2册的教学,旨在提高学生的学习效果和教师的教学质量。
教学目标1.掌握材料力学的基本概念和理论体系。
2.理解材料的结构与性能、应力与应变、破坏与失效等基本问题。
3.能够进行力学计算和工程设计,并具有一定的实践能力。
4.培养学生的创新精神和团队合作精神。
教学内容第一章弹性力学基础1.弹性力学基本概念及其应用2.应力与应变分析3.弹性力学一般理论第二章塑性力学1.塑性力学基本概念及其应用2.杆、梁、板、壳的塑性问题3.薄壁结构的稳定性问题第三章破坏力学1.破坏力学基本概念及其应用2.破坏准则及其应用3.断裂力学教学方法1.理论授课:通过讲授课件、解析书中理论及题型等形式,培养学生对知识点的理论理解及能力。
2.典型题分析:结合教材内容,分析典型或常见题型,讲解计算方法及技巧,提高学生解题能力。
3.实验操作:通过物理模型实验、计算机模拟实验和真实工程实例等,实现对理论知识的实际应用。
4.讲解答疑:利用课后的时段,对学生提出的问题进行解答和补充。
教学评价1.期中及期末考试成绩占总成绩的50%。
2.平时表现、作业成绩、实验报告成绩等占总成绩的30%。
3.课堂互动、课外讨论、综合素质等占总成绩的20%。
教学体会本教学设计主要针对材料力学第六版第2册的教学。
通过讲授理论知识,分析典型题型,实现对知识点的深度理解及实际应用。
带领学生进行实验操作,培养学生的实践能力和创新精神。
在教学评价方面,采取多元评价的方法,全面评价学生的综合素质。
在教学实践中,我发现学生对于材料力学的概念与理论的了解较为欠缺,需要更多的实例和讲解来加深理解。
同时,学生的计算能力还需要进一步提高。
因此,应结合实例,多进行课堂演练,提高学生的计算能力。
针对教学方法,应采用交互式教学,利用互联网教学资源,加强与学生的互动。
第二篇材料力学教案

第二篇材料力学绪论1.材料力学研究的问题是构件的强度、刚度和稳定性。
2. 构成构件的材料是可变形固体。
3. 对材料所作的基本假设是:均匀性假设,连续性假设及各向同性假设。
4. 材料力学研究的构件主要是杆件。
5. 内力是指在外力作用下,物体内部各部分之间的相互作用;显示和确定内力的基本方法是截面法;应力是单位面积上的内力。
6. 对于构件任一点的变形,只有线变形和角变形两种基本变形。
7. 杆件的几种基本变形形式是:拉伸(或压缩),剪切,扭转以及弯曲。
一、材料力学的任务各种机械和工程结构都由若干构件组成。
当构件工作时,都要承受力的作用。
为确保构件正常工作,须满足以下要求:(1)有足够的强度保证构件在外力作用下不发生破坏。
这就要求构件在外力作用下具有一定抵抗破坏的能力,称为构件的强度。
(2)有一定的刚度保证构件在外力作用下不产生影响其工作的变形。
构件抵抗变形的能力即为构件所具有的刚度。
(3)有足够的稳定性某些细长与薄壁构件在轴向压力达到一定数值时,会失去原有形态的平衡而丧失工作能力,这种现象称为构件丧失了稳定。
因此,对这一类构件还要考虑具有一定的维持原有形态平衡的能力,这种能力称为稳定性。
综上所述,为了确保构件正常工作,一般必须满足下列三方面要求,即构件应具有足够的强度、刚度和稳定性。
在构件设计中,除了上述要求外,还需要满足经济要求。
构件的安全与经济即是材料力学要解决的一对主要矛盾。
由于构件的强度、刚度和稳定性与构件材料的力学性能有关,而材料的力学性能必须通过实验来测定;此外,还有很多复杂的工程实际问题,目前尚无法通过理论分析来解决,必须依赖于实验。
因此,实验研究在材料力学研究中是一个重要的方面。
由上可见,材料力学的任务是:在保证构件既安全又经济的前提下,为构件选择合适的材料,确定合理的截面和尺寸,提供必要的计算方法和实验技术。
1).研究构件的强度、刚度和稳定性;2).研究材料的力学性能;3).为合理解决工程构件设计中安全与经济之间的矛盾提供力学方面的依据。
材料力学第五版第2章

拉伸标准试件:
标距
圆形截面试件:l 矩形截面试件:l
=10d 和 l 5d
=11.3 A 和 l =5.63 A
d
l
第二章 轴向拉伸和压缩
压缩标准试件:
采用圆截面和方截面的短试件,为了避免试件在试验过程中因失稳而 变弯,其长度l与横截面直径d或边长b的比值一般为1~3。
第二章 轴向拉伸和压缩
=[F1,F2]min =226.7KN
第二章 轴向拉伸和压缩
例 图所示桁架上作用一力F=150kN,其 尺寸及计算简图如图所示,已知材料的 许用应力 =125MPa。试选择杆CD的 直径。
解:属于第二类强度问题:设计截面的尺寸。
首先求支座D的约束力FRD, 由平衡方程
M
得
A
0
6FRD-2F=0 FRD = 50kN
故d取28mm。
第二章 轴向拉伸和压缩
第六节 轴向拉伸或压缩时的变形与应变
l1 l l 纵向线应变: l l
b1 b b 横向线应变: ´ b b
泊松比:横向线应变与纵向线应变之比,是一个无量纲的量。
´
或
´
第二章 轴向拉伸和压缩
等直杆的变形量与其所受力之间的关系:
曲线不断上升,因此无法测到低碳钢
的抗压强度。
O
第二章 轴向拉伸和压缩
四、脆性材料拉伸和压缩时的力学性能
铸铁拉伸时的应力-应变关系是一
压缩
段微弯曲线,在较小的拉应力下就被 拉断。 割线弹性模量:以曲线初始
抗拉强度: b
拉伸 O
部分割线的斜率作为弹性模量。
抗压强度比抗拉强度高4-5倍,压
材料力学(I)第二章

材 料 力 学 Ⅰ 电 子 教 案
第二章 轴向拉伸和压缩
§2-1 轴向拉伸和压缩的概念 工程中有很多构件,例如屋架中的杆,是等直杆,作 用于杆上的外力的合力作用线与杆的轴线重合。在这种受 力情况下,杆的主要变形形式是轴向拉伸或压缩。 。 而受轴向外力作用的等截面直杆称为拉杆或压杆。
屋架结构简图
材 料 力 学 Ⅰ 电 子 教 案
材 料 力 学 Ⅰ 电 子 教 案
材 料 力 学 Ⅰ 电 子 教 案
第二章 轴向拉伸和压缩
材 料 力 学 Ⅰ 电 子 教 案
材 料 力 学 Ⅰ 电 子 教 案
圣维南原理已被实验所证实,故拉压杆的正应力计 拉压杆的正应力计 为准。 算都可以以公式 σ = FN 为准。 A 3、最大正应力: 、最大正应力: 等直杆受几个轴向外力时, 等直杆受几个轴向外力时,由轴力图可求得其最大 受几个轴向外力时 轴力 F
材 料 力 学 Ⅰ 电 子 教 案
正应力和切应力的正负规定: 1、对正应力σ :离开截面的正应力σ 为正; 指向截面的正应力为负。 2、对切应力τ:对截面内部一点产生顺时针力矩为正; 对截面内部一点产生逆时针力矩为负。
σ α (+ ) τ α (+)
σ α (−) τ α (−)
材 料 力 学 Ⅰ 电 子 教 案
材 料 力 学 Ⅰ 电 子 教 案
第二章 轴向拉伸和压缩
某一截面上法向分 注意: 注意: 总应力 p 切向分量 应力量纲:ML-1T-2 应力单位:Pa(1 Pa = 1 N/m2,1 MPa = 106 Pa)。 切应力τ 法向分量 正应力σ 布内力在某一点处 的集度 某一截面上切向分 布内力在某一点处 的集度
材 料 力 学 Ⅰ 电 子 教 案
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2.1轴向拉压的概念和实例
杆件轴向拉压弯剪扭组成了各种工程实际问题。
轴向拉压特点:
外力特征:外力或其合力作用线沿杆件轴线
变形特征:拉伸变形,轴线方向伸长,横向尺寸缩短;
压缩变形,轴线方向缩短,横向尺寸增大。
通过几个题目,例子来表现轴力,必须要沿轴线
2.2拉伸与压缩时杆横截面上的内力和应力
1.轴力:通过横截面形心并沿杆件轴线的内力
符号规定:拉力为正, 压力为负。
注意:同一位置左、右侧截面内力分量必须具有相同的正负号。
截面法求内力(轴力):分二,留一,内力代弃,内外平衡,求内力。
举例,作杆件的内力图,画轴力图。
画轴力图注意事项:
1、两个力的作用点之间轴力为常量;
2、轴力只随外力的变化而变化;与材料变化,截面变化均无关;
3、只有沿轴线方向的外力才产生轴力;
4、x轴永远与轴线平行,且用外力的作用点将x轴分段;
5、每一次求内力时必须严格用截面法;且在整个杆件上分二留一;
轴向拉压时横截面上的应力
问题:已知轴力的大小,是否就可以判定构件是否发生破坏?
1.正应力和切应力
应力p 的法向分量-正应力σ
应力p 的切向分量-切应力τ
2.拉压杆横截面上的应力
试验观察:横线仍为直线;仍垂直于杆轴;横线间距增大。
变形后,横截面仍保持平面,仍与杆轴垂直,仅沿杆轴相对平移——平截面假设
正应力公式:横截面上各点处仅存在正应力,并沿横截面均匀分布。
拉压杆斜截面上的应力:
斜截面上的应力均匀分布:
最大正应力发生在杆件横截面上,其值为σ0
最大切应力发生在杆件45°斜截面上, 其值为σ0/2
正负符号规定:以x 轴为始边,逆时针转向者为正;斜截面外法线On沿顺时针方向旋转90。
,与该方向同向之切应力为正。
1、只适用于轴向拉伸与压缩杆件,即外力的合力作用线与杆件的轴线重合。
2、只适用于离杆件受力区域稍远处的横截面
3、横截面沿轴线变化,但变化缓慢,外力作用线与轴线重合
力作用于杆端的方式不同,但只会使与杆端距离不大于杆的横向尺寸的范围内受到影响一些例题
O
20
≤
α
α
σ
σ
α
2
cos
=α
σ
τ
α
2
sin
2
=
2.3材料拉伸时的力学性能
1、低炭钢拉伸时的力学性能
低炭钢:含炭量在0.25%以下的碳素钢。
试件: l=10d 或 l=5d
试验条件: 常温、静载
2、加载时的受力曲线分析
弹性阶段(该段内变形在外力撤销后会完全消失):比例极限(线弹性阶段,遵循胡克定律)。
弹性极限。
屈服阶段:屈服极限是衡量材料强度的重要指标。
强化阶段:经过屈服材料又恢复了抵抗变形的能力,这种现象称为材料的强化。
强度极限是衡量材料强度的另一重要指标
冷作硬化:由于预加塑性变形, 使比例极限(强度)提高,降低塑性,使材料脆性上升的现象。
局部变形阶段:横向尺寸突然急剧缩小,形成颈缩现象,直到试件被拉断。
材料的塑性:材料能经受较大塑性变形而不破坏的能力
断面收缩率:
塑性与脆性材料:塑性材料:δ≥ 5 %;脆性材料: δ<5 % 。
其他塑性材料在拉伸时的力学性能
名义屈服极限:对于没有明显屈服极限的塑性材料,产生0.2%的塑性应变时的应力为名义屈服极限。
铸铁拉伸破坏特点:
灰口铸铁拉伸:应力-应变曲线为一段微弯曲线;无明显的直线部分,无屈服、无颈缩现象;在较小的应力下被拉断;
割线弹性模量:通常取曲线的割线代替曲线的开始部分,以割线的斜率作为弹性模量E ,称为割线弹性模量。
强度极限:脆性材料只有唯一的强度指标 试件拉断时所能承受的最大应力;
2.4材料压缩时的力学性能:
低碳钢压缩:愈压愈扁;拉伸与压缩在屈服阶段以前完全相同
灰口铸铁压缩:断口与轴线约成45o ;压缩时的强度极限远大于拉伸时的强度极限
总结:(塑性)
1.当应力不超过一定的限度,应力-应变的关系均在不同程度上成正比,这时材料服从胡克定律。
2.塑性材料在破坏前发生相当大的变形,其强度指标是σs;σb
3.由于工程结构都不允许材料屈服而产生残余的塑性变形,所以设计塑性材料的杆件时,总是把 σs 视为极限应力
总结:(脆性)
1.脆性材料在破坏前没有较大的变形;唯一的强度指标σb ,故把σb 视为极限应力
2. 塑性材料的抗拉强度相同,一般作受拉构件。
脆性材料抗压不抗拉,宜作受压构件;
3. 尽量避免使脆性材料构件处于受拉状态。
例题
000100l l ⨯=∆δ001
100A A A ⨯-=ψb σ
2.5失效、安全系数、强度计算
失效:不能保持原有的形状和尺寸,已不能正常工作
1、强度不足
把脆性材料试件的断裂和塑性材料试件出现塑性变形统称为失效。
受压短杆的压溃、压扁同样也是失效。
2、刚度不足
弹性变形过大,虽未出现塑性变形,但也不能满足加工精度。
3、稳定性不足:
受压细长杆件的被压弯,如用针扎孔时,针发生了弯曲;
4、冲击载荷、交变载荷引起的失效
许用应力
极限应力:构件正常工作时,必须保证工作应力低于极限应力 塑性材料: ;脆性材料: 许用应力:保证构件正常工作必须有: ;
称为屈服安全系数。
构件正常工作的强度条件: 为何引入安全系数?
1、强度计算中有些数据与实际有差距:
2、给构件安全储备
拉压杆件的强度计算 1、强度校核 比较 2、确定截面尺寸
3、确定系统许可载荷
j x m a x σσ<S j x σσ=b j x σσ=n jx max σσ≤[]n j x σσ=0.1n >[]
σ
σ≤m a x A F m a x ,N m a x =σ][σ][F
A m a x
,N σ≥]
[A F m a x ,N σ⋅≤
2.6 杆件轴向拉压时的变形
1.纵向线应变 拉伸时ε>0 、压缩时ε<0。
2.拉压变形的虎克定律:
拉压变形虎克定律的适用范围:
1. 材料在线弹性范围
2. 在长度L 内,轴力F N 、材料的弹性模量、杆件的横截面面积A 均为常量;
3. 当以上参数沿杆轴线分段变化时,则应分段计算变形,然后求代数和得总变形,即:
4. 当轴力F N 、杆件的横截面面积A 沿杆轴线连续变化时,取积分运算: 横向变形、泊松比 1、横向线应变 拉伸ε'<0、压缩ε’>0 ; 2、泊松比 由于ε、ε‘总是同时发生,永远反号, 表示某一方向伸长,另外两个相互垂直方向上的收缩;收缩比例随材料而变化。
3、刚度条件: 根据刚度条件,可以进行刚度校核、截面设计及确定许可载荷等问题的解决。
2.10 应力集中的概念
由于工程需要,有些构件必须有切口、切槽、油孔、螺纹、轴肩等,使得这些部位的截面尺寸突变。
那么在尺寸突变处应力如何分布呢?
1、应力集中
由于截面急剧变化引起应力局部增大现象
2、应力集中系数 -最大局部应力 -削弱处的平均应力
1、构件的形状尺寸对应力集中的影响:尺寸变化越急剧、角越尖、孔越小,应力集中的程度越严重。
2、构件材料对应力集中的影响:
静载荷作用下:塑性材料所制成的构件对应力集中的敏感程度较小。
内部组织均匀的脆性材料制成的构件,必须要考虑应力集中的影响。
内部组织不均匀的脆性材料制成的构件,对零件的承载力不一定造成明显影响。
动载荷作用下:应力集中往往是零件破坏的根源。
2.11剪切与挤压的实用计算
连接件:在构件连接处起连接作用的部件
1、剪切的实用计算
连接件的受力分析“杆件受到:两个大小相等,方向相反、作用线垂直于杆的轴线, 并且相互平行, 且相距很近的平行力系的作用。
”
变形特点:构件沿两组平行力系的交界面发生相对错动
剪切面:发生错动的面;有单剪与双剪
剪切强度条件为: [τ]为许用切应力 μεε=-‘
μl l Δε=ε
E σ=A
F σN =l l Δε=EA l F l ΔN
=∑==n 1i i i i N A E l F l Δi ()()⎰
=l 0
N x EA dx x F l Δd d Δε='μεε='μεε-='][l Δl Δ
≤n max
σσK =s s A F τ=[]
τA F τs s ≤=
2、挤压的实用计算
挤压面-连接件间的相互挤压接触面(挤压面与外载荷垂直) 挤压应力-挤压面上的应力
挤压破坏-在接触区的局部范围内,产生显著塑性变形 接触面为平面:挤压面的面积取接触面的面积
接触面为曲面:挤压面的面积取圆柱侧面在直径平面上的投影。
挤压强度条件: [σbs]为容许挤压应力
[]bs bs bs bs σA P σ≤=。