拉压杆的强度计算_第1页
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拉压杆的强大计算拉压杆的强大计算 1 极限应力 许用应力和安全系数 通过对材料力学性能的分析可知 任何工程材料能承受的应力都是有限的 一般把使材 料丧失正常工作能力时的应力称为极限应力 对于脆性材料 当正应力达到抗拉强度 或强度时 会引起断裂破坏 对于塑性材料 当正应力达到材料的屈服点 或 b bc s 屈服强度 时 将产生显著的塑性变形 构件工作时发生断裂是不允许的 发生屈 2 0 服或出现显著的塑性变形也是不允许的 所以 从强度方面考虑 断裂时构件是失效的 一种形式 同样 发生屈服或出现显著的塑性变形也是构件失效的一种形式 这些失效 现象都是强度不足造成的 因此 塑性材料的屈服点 或屈服强度 与脆性材料 s 2 0 的抗拉强度 或抗拉强度 都是材料的极限应力 b bc 由于工程构件的受载难以精确估计 以及构件材质的均匀程度 计算方法的近似性等诸 多因素 为确保构件安全 应使其有适当的强度储备 特别对于因失效将带来严重后果 的构件 更应具备较大的强度储备 因此 工程中一般把极限应力除以大于 1 的系数 n 作为工作应力的最大允许值 称为许用应力 用表示 即 塑性材料 s s n 脆性材料 b b n 式中 是与屈服点或抗拉强度对应的安全系数 bs nn 安全系数的选取是一个比较复杂的工程问题 如果安全系数取得过小 许用应力就会偏 大 设计出的构件截面尺寸将偏小 虽能节省材料 但安全可靠性会降低 如果安全系 数取得过大 许用应力就会偏小 设计出的构件截面积尺寸将偏大 虽构件能偏于安全 但需要多用材料而造成浪费 因此 安全系数的选取是否恰当当关系到构件的安全性和 经济性 工程上一般在静载作用下 塑性材料的安全系数取之间 脆性材5 2 5 1 s n 料的安全系数取之间 工程中对不同的构件选取安全系数 可查阅有关的5 3 0 2 b n 设计手册 2 拉压杆的强度条件 为了保证拉压杆安全可靠地工作看 必须使杆内的最大工作应力不超过材料的拉压许用 应力 即 A FN max 式中 FN 和 A 分别为危险截面的轴力和横截面面积 该式称为拉压杆的强度条件 根据强度条件 可以解决下列三类强度计算问题 校核强度 若已知杆件的尺寸 所受的载荷及材料的许用应力 可用式 2 9 验算杆 件是否满足强度条件 设计截面尺寸若已知杆件承受的载荷及材料的许用应力 由强度条件可确定杆件 的安全横截面面积 A 即 并可根据题意进一步设计截面的有关尺寸 N F A 确定许可载荷若已知杆件的横截面尺寸及材料的许用应力 由强度条
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