材料力學(xué)第二章習(xí)題課PPT通用課件

1、 圓截面等直桿沿軸向受力如圖示，材料為鑄鐵，抗拉許用應(yīng)力 60Mpa，抗壓許用應(yīng)力 120MPa，設(shè)計(jì)橫截面直徑。20KN20KN30KN30KN20KN30KN拉(壓)桿的強(qiáng)度計(jì)算/三 拉壓桿的強(qiáng)度條件/例題 圖示石柱橋墩，壓力F=1000kN，石料重度g=25kN/m3，許用應(yīng)力=1MPa。試比較下列三種情況下所需石料面積（1）等截面石柱；（2）三段等長(zhǎng)度的階梯石柱；（3）等強(qiáng)度石柱（柱的每個(gè)截面的應(yīng)力都等于許用應(yīng)力）15mF5mF5m5mF拉(壓)桿的強(qiáng)度計(jì)算/三 拉壓桿的強(qiáng)度條件/例題采用等截面石柱15mF拉(壓)桿的強(qiáng)度計(jì)算/三 拉壓桿的強(qiáng)度條件/例題采用三段等長(zhǎng)度階梯石柱5mF5m

2、5m拉(壓)桿的強(qiáng)度計(jì)算/三 拉壓桿的強(qiáng)度條件/例題采用等強(qiáng)度石柱A0：橋墩頂端截面的面積這種設(shè)計(jì)使得各截面的正應(yīng)力均達(dá)到許用應(yīng)力，使材料得到充分利用。F拉(壓)桿的強(qiáng)度計(jì)算/三 拉壓桿的強(qiáng)度條件/例題圖示三角形托架，AC為剛性桿，BD為斜撐桿，荷載F可沿水平梁移動(dòng)。為使斜撐桿重量為最輕，問(wèn)斜撐桿與梁之間夾角應(yīng)取何值？不考慮BD桿的穩(wěn)定。設(shè)F的作用線到A點(diǎn)的距離為xx取ABC桿為研究對(duì)象FNBDBD桿：拉(壓)桿的強(qiáng)度計(jì)算/三 拉壓桿的強(qiáng)度條件/例題例階梯形桿如圖所示。AB、BC和CD段的橫截面面積分別為A1=1500mm2、 A2=625mm2、 A3=900mm2。桿的材料為Q235鋼，=

3、170MPa。試校核該桿的強(qiáng)度。解：（1）作軸力圖（2）校核強(qiáng)度由軸力圖和各段桿的橫截面面積可知，危險(xiǎn)截面可能在BC段或CD段。（壓應(yīng)力）BC段：CD段：（拉應(yīng)力）故該桿滿足強(qiáng)度條件。結(jié)果表明，桿的最大正應(yīng)力發(fā)生在CD段相對(duì)誤差：例已知三鉸屋架如圖，承受豎向均布載荷，載荷的分布集度為：q =4.2kN/m，屋架中的鋼拉桿材料為Q235鋼，=170MPa，試選擇鋼拉桿的直徑。（不計(jì)鋼拉桿的自重） 整體平衡求支反力解：1.42mqACB8.5m鋼拉桿0.4m0.4m 局部平衡求軸力 1.42mAC4.25mq=4.2kN/m0.4m 由強(qiáng)度條件求直徑 為了經(jīng)濟(jì)起見(jiàn)，選用鋼拉桿的直徑為14mm。其值

4、略小于計(jì)算結(jié)果，但是其工作正應(yīng)力超過(guò)許用應(yīng)力不到5%。例如圖所示的簡(jiǎn)易起重設(shè)備，AB桿用兩根70mm70mm4mm等邊角鋼組成，BC桿用兩根10號(hào)槽鋼焊成一整體。材料均為Q235鋼， =170MPa。試求設(shè)備所許用的起重量W。1.2m=W解：(1) 分別取滑輪和B結(jié)點(diǎn)為研究對(duì)象，求出兩桿的軸力。解得：(2) 求兩桿的許用軸力例如圖所示的簡(jiǎn)易起重設(shè)備，AB桿用兩根70mm70mm4mm等邊角鋼組成，BC桿用兩根10號(hào)槽鋼焊成一整體。材料均為Q235鋼， =170MPa。試求設(shè)備所許用的起重量W。1.2m查型鋼表，得到AB桿和BC桿的橫截面面積分別為：由拉（壓）桿的強(qiáng)度條件計(jì)算各桿的許用軸力(3)

5、 求許用荷載W例如圖所示的簡(jiǎn)易起重設(shè)備，AB桿用兩根70mm70mm4mm等邊角鋼組成，BC桿用兩根10號(hào)槽鋼焊成一整體。材料均為Q235鋼， =170MPa。試求設(shè)備所許用的起重量W。1.2m由AB桿強(qiáng)度條件計(jì)算許用荷載:由BC桿強(qiáng)度條件計(jì)算許用荷載:所以結(jié)構(gòu)的許用起重量是課堂練習(xí) 1. 已知：q=40kN/m， s=160MPa試選擇等邊角鋼的型號(hào)。解： (1)計(jì)算拉桿的軸力（2）選擇等邊角鋼型號(hào)3.54cm2查型鋼表取A3.791cm2，即等邊角鋼型號(hào)為40mm5mm也可以取A3.486cm2，即等邊角鋼型號(hào)為45mm4mm如果取面積比計(jì)算的面積小，則必須滿足5的要求。FCAB212.

6、圖示桿系中BC、AC桿的直徑分別為d1=12mm，d2=18mm，兩桿材料均為Q235鋼，許用應(yīng)力s = 170MPa，試按強(qiáng)度條件確定容許F值。FC解：取C節(jié)點(diǎn)為研究對(duì)象例2-13:一高為l的等直混凝土柱如圖所示，材料的密度為，彈性模量為E，許用壓應(yīng)力為，在頂端受一集中力F。在考慮自重的情況下，試求該立柱所需的橫截面面積和頂端B截面的位移。解：（1）繪出立柱的軸力圖（壓力）（2）求立柱的橫截面面積由立柱的強(qiáng)度條件得：例:高為l的等直混凝土柱如圖所示，材料的密度為，彈性模量為E，許用壓應(yīng)力為，在頂端受一集中力F。在考慮自重的情況下，試求該立柱所需的橫截面面積和頂端B截面的位移。解：（3）求B截面的位移（壓）所以：1、已知實(shí)心圓截面階梯軸受力P1 = 20KN， P2 = 50KN，AB段直徑d1 = 20mm，BC段直徑