wangbo 5拉变形.ppt

1、5,材力2-3,内容： 2.5 拉压强度 2.6 应力集中 2.7 变形，胡克定律,要求：掌握拉压杆的强度和变形计算， 掌握胡克定律，会作简单杆系变形分析,练习：强度1，变形1,作业：2 - 17，19，23，24，29，32,上节回顾,材料的力学性能 用实验的方法 手段 研究材料的破坏、变形特性 意义 建立强度条件 目的 分析的主要内容 -曲线,较典型的-曲线,上节回顾,特征应力 p e s b 两类工程材料 塑性指标 5 塑性材料代表性：低碳钢 脆性材料代表性：铸铁 两种破坏形式 屈 服 断 裂 强度指标 塑性材料取 或 0.2，脆性材料取 ,上节回顾,一般地一点线应变 由两部分组成 弹性

2、应变 和塑性应变 , ,e,p,上节回顾,理解：某些塑性材料名义屈服极限0.2,2.5 拉压杆的强度条件,1.强度失效,由于断裂(Rupture)或屈服(Yield)引起的失效,2. 强度指标,极限应力,s 或 0.2 塑性材料, =,b 脆性材料,工作应力一般不允许达到极限应力,3.安全因数（安全因子）, 计算误差 荷载估计误差 材料缺陷 制造工艺误差 耐久性要求 上述因素要求选择安全因数 n,4. 许用应力 构件设计时允许达到的最大应力,5. 强度条件,max 最大工作应力,已知： A1 = 706.9 mm2, A2= 314 mm2, =160 MPa 求：许可载荷F 解：1. 内力计

3、算,解出 FN1 = 0.732 F FN2 = 0.518 F,取节点 A,Fx = 0, FN2sin45FN1sin30 = 0,Fy = 0, FN1cos30FN2cos45F = 0,例题,2.计算 F ,A1 ,0.732,=,706.9160,0.732,=,154.5 kN,FN2,A2,=,0.518F,A2,A2,0.518,=,314160,0.518,=,97.1 kN,F,=,97.1 kN,得 F,得 F,由,由,FN1 = 0.732 F FN2 = 0.518 F,思考,下列解法是否正确？ F= FN1 cos 30 FN2 cos 45 =A1 cos 30

4、 A2 cos 45 =160706.9cos 30 +160314 cos 45 = 133.5 kN,比较F= 97.1 kN,强度问题的一般提法, 强度校核 已知外力，求每根构件是否满足强度 max 结构尺寸已知，求许可荷载 已知 ，求能承受的最大外力 结构尺寸未知，求许可荷载 已知 求结构尺寸 使可能承受 的外力最大,2. 6 应力集中 stress concentration,1. 应力集中现象 几何形状不连续处应力数值较高现象。,应力集中现象,应力集中现象,2.对工程的影响, 塑性材料有屈服阶段可不考虑。 脆性材料 组织不均匀，外形不敏感，可不考虑； 组织均匀，对外形敏感，应考虑。

5、,思考：安全因子n,2.7 拉压变形 胡克定律,1.轴向变形 绝对变形 l = l1l 胡克定律：当 p,EA拉压刚度,对小锥度变截面杆,l = ?,2.横向变形,当 p,泊松比 Poisson ratio, 轴向线应变,横向线应变, = 0 0.5,例题,已知：1，2 两杆相同， EA, l , F , 均已知 求： A 点位移 解：,Fx = 0, FN1 = FN2 = FN,内力计算,取节点A,Fy = 0, 2FN cosF = 0,例题,由对称性，A点位移至A点，,2. 各杆变形计算,由胡克定律,问题： l 与 fA 是什么关系？,两 杆变形量相等，设为l .,仍位于对称面上，,3. A点位移 fA,由图中几何关系,（）,例题,A,B,C,1,2,总结与讨论 1.材料的强度指标,s 或 0.2 塑性材料,b 脆性材料,2.拉压杆强度条件：,3. 胡克定律的两种形式：, = E,讨论：二者有何异同？,总结与讨论,4. 小变形情况下，计算节点位移可以用切线代替圆弧线，这样可使计算简化，又能满足精度要求。,5. AB和AB平行么？,低碳钢拉伸试验拉伸图,聚丙烯(PP)材料拉伸实验,传统：应变规测量,新方法：图像相关法,蜂窝结构面内准静态压缩力学行为实验研究,载荷位移实验曲线,蜂窝结构面内准静态压缩力学行为数值模拟,载荷位移计算曲线,作