轴向拉压杆的强度计算.ppt

第五节 许用应力、安全系数和强度计算一、许用应力和安全系数一、许用应力和安全系数塑性材料脆性材料极限应力 n 安全系数 许用应力 任何一种材料都存在一个能承受应力的上限，这个上限称为极限应力，常用符号o表示 轴向拉伸和压缩塑性材料的许用应力脆性材料的许用应力 选取安全系数的原则是：在保证构件安全可靠的前提下，尽可能减小安全系数来提高许用应力 确定安全系数时要考虑的因素，如：材料的均匀程度、荷载的取值和计算方法的准确程度、构件的工作条件等 塑性材料 KS取1.41.7； 脆性材料 Kb取2.53 某些构件的安全系数和许用应力可以从有关的规范中查到轴向拉伸和压缩二、二、 轴向拉压杆的强度计算轴向拉压杆的强度计算max max是杆件的最大工作应力，可能是拉应力，也可能是压应力 对于脆性材料的等截面杆，其强度条件式为： 式中：tmax及t 分别为最大工作拉应力和许用拉应力；cmax及c 分别为最大工作压应力和许用压应力1.强度条件轴向拉伸和压缩根据强度条件，可以解决三类强度计算问题1、强度校核：2、设计确定截面：3、确定许用载荷： 强度条件在工程中的应用轴向拉伸和压缩 例1 正方形截面阶梯形砖柱。

已知：材料的许用压应力C=1.05MPa，荷载FP=60kN，试校核该柱的强度 解（1）画轴力图如图b所示2）计算最大工作应力 需分段计算各段的应力，然后选最大值轴向拉伸和压缩max=0.96MPaC =1.05MPa （3）校核强度 比较得：最大工作应力为压应力，产生在AB段即|max|=0.96Mpa所以该柱满足强度要求轴向拉伸和压缩 例2 已知A1=200mm2，A2=500mm2 ，A3=600mm2 ，=12MPa，试校核该杆的强度A1A2A32kN2kN9kN2kN4kN5kN 此杆安全 例3 图示结构中，拉杆AB由等边角钢制成，容许应力=160MPa，试选择等边角钢的型号ABC1.8m2.4mCAFNFCxFCy解：取杆AC为研究对象画受力图由型钢表查得45455等边角钢ABCDFP2m2m45例4 图示装置为重物架，已知重物对物架的压力FP=40KN,作用于D处，拉杆BC为横截面面积A=600mm2的圆钢，许用应力 =160MPa,物架和拉杆自重不计，试校核拉杆BC的强度解：1、求BC杆轴力取AD杆为研究对象，画受力图由MA=0得：-FNBC2sin45+FP2=0FNBC=56.58KN(拉力）2、计算BC杆工作应力，与许用应力比较，进行强度校核。

所以：BC杆的强度满足要求DBAFPFAYFAXFNBC450 例5 图示支架中，AB为圆截面钢杆，直径d=16mm，容许应力1=150MPa； AC为方形截面木杆，边长l=100mm，容许应力2=4.5MPa求容许荷载F 1.5m2.0mABCFAFFN1FN2解:取结点A 1.5m2.0mABCFAFFN1FN2单考虑AB杆：单考虑AC杆：F = 36kN例6 图示结构中，已知F=2kN，杆CD的截面面积A=80mm2，容许应力=160MPa，试校核杆CD的强度并计算容许荷载aaABFCDABFCFNFAxFAy解： CD 杆安全 aaABCDABFCFNFAxFAy练习图示支架，1杆为直径d=16mm的钢圆截面杆，许用应力 =160MPa，2杆为边长a=12cm的正方形截面杆， =10MPa在节点处挂一重物，求许用荷载P第七节 应力集中的概念 应力集中程度与外形的骤变程度直接相关，骤变越剧烈，应力集中程度越剧烈静载下，塑性材料可不考虑，脆性材料（除特殊的，如铸铁）应考虑动载下，塑性和脆性材料均需考虑一、 应力集中概念： 由于杆件截面尺寸突然变化而引起的局部应力发生急剧增大的现象 理论应力集系数:其中：-最大局部应力-名义应力（平均应力）二、应力集中对杆件强度影响FPFPFPFPmax。