大作業(yè)拉壓及剪切習題課.ppt

1、1,拉壓、剪切習題課,小結(jié)：,截面法、實用法則,Fs,2,小結(jié)：,拉壓及剪切習題課,3,軸向拉伸（壓縮）強度計算和剛度計算小結(jié),4,拉壓超靜定問題,*注：桿件內(nèi)力與桿件變形必須相一致。,1簡單超靜定問題的求解方法（見框圖）,5,1.試求圖示階梯狀直桿橫截面1-1，2-2和3-3上的軸力，并作軸力圖。 若橫截面面積A1=200mm2，A2=300mm2，A3=400mm2，并求各橫截面上的應力。,6,作軸力圖如下:,橫截面面積A1=200mm2，A2=300mm2，A3=400mm2,7,圓截面等直桿沿軸向受力如圖示，材料為 鑄鐵，抗拉許用應力 60Mpa，抗壓許用 應力 120MPa，設計橫截

2、面直徑。,20KN,30KN,8,3.桿系結(jié)構,解：,求軸力,已知： 桿AB、AC材料相同, s = 160 MPa, A1706.9 mm2, A2314 mm2. 求：許可載荷P。,取節(jié)點A，受力如圖。,N2,9,由強度條件,(1),(2),所以，許可載荷P的值應為：,10,由強度條件,(1),(2),所以，許可載荷P的值應為：,法二,列出平衡方程同前,由強度條件,(1),(2),11,法二,列出平衡方程同前,由強度條件,(1),(2),將上兩式代入平衡方程，可解出許可載荷P :,顯然，與前一種方法解出的 P = 97.1 kN 不同。,為什么？,哪一種方法不正確？,錯在哪里？,兩桿中的內(nèi)

3、力，并不一定,第二種方法不正確。,同時達到最大允許軸力。,12,圖示鉸接結(jié)構由桿AB和AC組成，桿AC的長度為桿AB長度的兩倍，橫截面面積均為 。兩桿的材料相同許用應力 。試求結(jié)構的許用載荷。,練習題:,13,14,4.一根支桿受力如圖所示。已知桿的橫截面面積A 和材料的彈性模量E。試作軸力圖，并求桿端點D的位移。,L,15,B1,5.圖所示結(jié)構，剛性橫梁AB由斜桿CD吊在水平位置上， 斜桿CD的抗拉剛度為EA，B點處受載荷F作用， 試求B點的位移B。,16,7.圖示實心圓鋼桿AB和AC在A點以鉸相連接，在A點作用有鉛垂向下的力F = 35kN。已知桿AB和AC的直徑分別為d112mm和d21

4、5 mm，鋼的彈性模量E= 210GPa。試求A點在鉛垂方向的位移。,17,解：用能量法解如下：由,可解得,桿AB和AC內(nèi)存儲的應變能分別為：,體系的總應變能為：,外力對體系所做的功為：,又因為外力功應等于存儲在體系內(nèi)的應變能有：,由以上各式可解得：,18,9.圖示結(jié)構的AB桿為剛性桿，A處為鉸接，AB桿由鋼桿BE與銅桿CD吊起。已知CD桿的長度為 ，橫截面面積為 ，銅的彈性模量 ；BE桿的長度為 ，橫截面面積為 ，鋼的彈性模量 。 試求CD桿和BE桿中的應力以及BE桿的伸長。,19,為一次超靜定問題。,靜力平衡條件：,變形協(xié)調(diào)方程：,1m,0.5m,0.5m,各豎桿應力：,解得：,鋼桿伸長：

5、,200KN,20,11. 圖示拉桿頭和拉桿的橫截面均為圓形，拉桿頭的剪切面積A（ ）。,B,已知材料的= 0.6 試求d與h的合理比值。,d/h=2.4,21,圖示木桿接頭，已知軸向力F50kN，截面寬度b250mm，木材的順紋擠壓容許應力bs10MPa，順紋許用切應力1MPa。試根據(jù)剪切和擠壓強度確定接頭的尺寸L和a。,22,12.圖示木桿接頭，已知軸向力F50kN，截面寬度b250mm，木材的順紋擠壓容許應力bs10MPa，順紋許用切應力1MPa。試根據(jù)剪切和擠壓強度確定接頭的尺寸L和a。,23,2.AB為剛性桿，兩根長度相等、截面面積相同的鋼桿CE和DF使該剛桿處于水平位置，如圖所示，

6、已知F=50KN，試求兩桿的軸力。,解：,列靜力平衡方程,列變形協(xié)調(diào)方程,24,列靜力平衡方程,列變形協(xié)調(diào)方程,列物理方程,聯(lián)立解得,25,1 工程構件正常工作的條件 _、_、_。 2 桿件的基本變形是_、_、_、 _ 。 3 塑性材料拉伸試應力超過屈服極限后逐漸卸載短時間后再重新加載其 將得到提高，而 變形將減小。,一、填空題：,26,4、材料力學強度方面的三類問題是 、 、 。 5、用三種不同材料制成尺寸相同的試件，在相同的實驗條件下進行拉伸試驗，得到的應力應變曲線如圖所示。比較三曲線，可知拉伸強度最高、彈性模量最大、塑性最好的材料分別是 。 6、工程上將延伸率 的材料稱為塑性材料。,27

7、,二、選擇題： 1、桿件的剛度是指 。 A 桿件的軟硬程度 B 桿件的承載能力； C 桿件對彎曲變形的抵抗能力； D 桿件對彈性變形的抵抗能力。 2、構件在外力作用下 的能力稱為穩(wěn)定性。 A、不發(fā)生斷裂 B、保持原有平衡狀態(tài) C、不產(chǎn)生變形 D、保持靜止,28,3、物體受力作用而發(fā)生變形，當外力去掉后又能恢復原來形狀和尺寸的性質(zhì)稱為_。 A、彈性 B、塑料 C、剛性 D、穩(wěn)定性 4、下列結(jié)論中正確的是 。 A、理論力學主要研究物體機械運動的一般規(guī)律 B、材料力學主要研究桿件受力后變形與破壞的規(guī)律 C、理論力學中不考慮物體的變形，材料力學研究可 變形固體 D、理論力學研究的問題不涉及材料的力學性

8、質(zhì) E、材料力學研究的問題與材料的力學性質(zhì)密切相關 5、由均勻、連續(xù)性假設，可以認為 。 A、構件內(nèi)各點應力、內(nèi)力均相等 B、構件內(nèi)各點變形、位移均相等 C、構件內(nèi)的應力、變形和位移可用點坐標的連續(xù)函數(shù)來表示 D、材料的強度在各點都相等 E、材料的彈性模量在各點是相同的,29,6、沒有明顯屈服平臺的塑性材料，其破壞應力取材料的 。 A 比例極限； B 名義屈服極限 0.2； C 強度極限； D 根據(jù)需要確定。,30,圖示結(jié)構的AB桿為剛性桿，A處為鉸接，AB桿由鋼桿BE與銅桿CD吊起。已知CD桿的長度為 ，橫截面面積為 ，銅的彈性模量 ；BE桿的長度為 ，橫截面面積為 ，鋼的彈性模量 。 試求CD桿和BE桿中的應力以及BE桿的伸長。,31,圖示三角架中，桿AB由兩根10號工字鋼組成，桿AC由兩根 80mm 80mm7mm 的等邊角鋼組成。兩桿的材料均為Q235鋼，=170MPa 。試求此結(jié)構的許可載荷 F 。,32,（1）節(jié)點 A 的受力如圖，其平衡方程為：,解：,得,A,33,（2）查型鋼表得兩桿的面積,（3）由強度條件得兩桿的許可軸力：,桿AC,桿AB,桿AC,桿AB,34,(4) 按每根桿的許