工程力學經(jīng)典電子教案2

1、第三章內(nèi)力計算P593-1桿件軸向拉伸與壓縮時的軸力一、軸向拉伸和壓縮的看法什么是軸向拉伸與壓縮的桿件？P59倒5行，直桿遇到與軸線重合的外力，即下面兩個特色：桿件是直桿，其軸線是直線，曲折的桿件不在這一章講外力作用線和桿的軸線重合直桿，能夠是相同的剖面形狀，稱為等截面直桿，也能夠是不一樣的截面形狀，稱為變截面直桿外力，能夠是拉力,也能夠是壓力；能夠是兩個力,也能夠是多個力；能夠是集中力,也能夠是分布力例，懸臂吊車的CD拉桿，螺紋夾具的螺桿，螺栓聯(lián)接件的螺栓，但不是直桿二、軸力與軸力爭例,一桿受兩力作用,設(shè)F1是一繩穿孔的拉力,F2是螺母對桿端分布力,均是其余物體作用力,稱外力若F1=F2，桿

2、件均衡，任一段也均衡。用一平面m-m設(shè)想切開，拋去一段（右），留下一段（左）該段只受F1力,明顯不均衡。實質(zhì)均衡,這說明在外力F1作用下,左段切開面上必定受右段作用力FN由外力作用產(chǎn)生的構(gòu)件各部分之間的互相作用力稱為內(nèi)力（與1-5內(nèi)拘束力、物質(zhì)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力不一樣）這個內(nèi)力是一個構(gòu)件內(nèi)兩部分間的互相作用力，是設(shè)想截開剖面上的分布力，不是集中力這個分布力與外力均衡，本章外力與軸線重合，與之均衡的內(nèi)力也與軸線重合，這樣的內(nèi)力稱為軸力假如截開后保存右段（畫右段的外力和內(nèi)力），反作用力方向？大小相等，也是內(nèi)力，也稱為軸力在此后各節(jié)剪切、扭轉(zhuǎn)、曲折等構(gòu)件的截開面上也有內(nèi)力，不是與軸線重合，稱為剪力、扭矩、彎

3、矩這個設(shè)想切開的剖面稱為“截面”，這類截開桿件研究內(nèi)力的方法稱為“截面法”拉力(正當)1=2=30N外力均衡壓力(負值)內(nèi)力分布力軸力截面截面法3=4=50N上圖，桿件在F1、F2力作用下，截面上的軸力FN方向走開截面，又稱為拉力以下圖，桿件在F3、F4力作用下，截面上的軸力FN方向指向截面，又稱為壓力因此，軸力又分為拉力與壓力，拉力使桿件發(fā)生拉伸變形，壓力使桿件發(fā)生壓縮變形工程力學規(guī)定：軸力的拉力必定是正當，軸力的壓力必定是負值如，上圖F12=30N，N34=50N，N=F=+30N；以下圖F=F=-50N這與拘束力正負號不一樣？因為要用內(nèi)力的正負號說明桿件變形的拉壓方向，正軸力,伸長,負軸

4、力,縮短關(guān)于二力均衡的桿件,不用畫截開段,不用列均衡方程,依據(jù)外力大小,方向,即知道軸力大小與正負符號對右圖所示多個外力作用下的桿件,任一截面軸力等于該截面一側(cè)所有外力代數(shù)和,同向相加,反向相減因為內(nèi)力是由外力惹起的,外力走開該截面,使之拉伸變形,產(chǎn)生正軸力;外力指向壓縮負軸力因此,任一截面軸力計算公式FN=Fi意義：任一截面軸力等于該截面任一側(cè)所有外力代數(shù)和正負號規(guī)定：外力Fi方向走開計算截面的為正當，指向計算截面的為負值在計算中，能夠計算截面為界，用一張紙遮住該截面任一側(cè)，由露出一側(cè)的所有外力代數(shù)和計算軸力1=2=30N外力均衡內(nèi)力分布力軸力拉力(正當)截面截面法壓力(負值)N=i3=4=

5、50N軸力正負號規(guī)定：外力i方向走開計算截面的外力為正當外力i方向指向計算截面的外力為負值P79例5-1已知：F1=90N，F(xiàn)2=70N,，F(xiàn)3=30N求：FN1，F(xiàn)N2，F(xiàn)N3FN112+F3=FF=9070+30=+50NFN2=F2+F3=70+30=40NFN2=+F3=+30N題目：三力大?。糠较?？作用點？不論力矢量的箭頭畫得長短，力作用點均在圖示表示截面的直線上固定端拘束力問題：因為用遮紙代數(shù)和方法，能夠遮住固定端，留外伸段，能夠不計算固定端拘束力已知：F1=90N，F(xiàn)2=70N,，F(xiàn)3=30N，求：FN1，F(xiàn)N2，F(xiàn)N3解：FN1=F1F2+F3=9070+30=+50NFN2=

6、F2+F3=70+30=40NFN2=+F=+30N3上例題中，在每一段內(nèi)的不一樣截面的軸力相同，例AC段內(nèi)有無數(shù)個截面，各個截面的軸力都相同但兩段之間的軸力不一樣，例AC、CD、DB三段各截面軸力不一樣，也就是沿軸線方向各段的軸力不一樣為了形象表示桿件各截面的內(nèi)力大小和方向，要畫“軸力爭”在受力爭下方畫向來線與桿軸線平行,并由受力爭各力作用點(不是計算軸力的截面)畫鉛垂線交直線分段按比率畫各段軸力的大小，正軸力畫在直線的上方，負軸力畫在軸線的下方，如圖3-6b這樣，能夠了如指掌地看出桿件沿軸線各截面，哪一段受拉？哪一段受壓？哪一段軸力最大？等等畫內(nèi)力爭要求：內(nèi)力大小，按比率，標數(shù)值內(nèi)力方向，

7、拉上壓下，標“”號外力作用點，軸力爭突變與外力作用點要上下對齊，軸力爭要畫在受力爭正下方3-2圓軸扭轉(zhuǎn)時的內(nèi)力和扭矩圖P62一、圓軸扭轉(zhuǎn)的看法例,汽車方向盤的轉(zhuǎn)軸,方向盤兩手力構(gòu)成力偶；用于加工內(nèi)螺紋的絲錐,手柄上兩手作用力構(gòu)成力偶絲錐,外力偶作用面是水平面,絲錐鉛直,作用面與絲錐垂直；方向盤轉(zhuǎn)軸,力偶作用面也與轉(zhuǎn)軸相垂直扭轉(zhuǎn)構(gòu)件（絲錐、方向盤的轉(zhuǎn)軸）受力特色：桿件受外力偶作用，外力偶作用面和桿件的軸線垂直若外力偶作用面和桿件軸線不垂直,例在同一平面,教具表示,曲折。絲錐手柄也受外力偶,同平面,曲折因機器中的扭轉(zhuǎn)構(gòu)件多半圓截面，本節(jié)只講圓截面桿件扭轉(zhuǎn)，這類圓截面桿件稱“軸”，又稱“圓軸”這與拉

8、壓曲折不一樣:拉壓的構(gòu)件可能有任何截面,圓,方,矩,工,角，拉壓構(gòu)件稱為桿,曲折構(gòu)件稱為梁二、外力偶矩的計算機器圓軸的外力偶矩多是由電機、內(nèi)燃機，柴油機等動力設(shè)施所帶動電機、內(nèi)燃機等設(shè)施說明書上沒有說明所供給的力偶矩，多有說明其功率和轉(zhuǎn)速為此，要用功率和轉(zhuǎn)速計算其力偶矩記著公式：M9550PKWP63（3-2）n各項單位：PKWkW；nr/min；MNmM9550PKWn功率P單位千瓦1kW=1000W轉(zhuǎn)速n單位轉(zhuǎn)分，r/min外力偶矩單位Nm注意：功率PKWkW得力矩MN.m不是kNm。因為按P-W,M-Nm,w-rad/s單位推導公式三、扭矩例,一圓軸受兩力偶M1、M2作用,M1、M2是外

9、力偶若M1=M2，圓軸均衡，任一段也均衡。用一平面m-m設(shè)想截開，拋去一段（右），留下一段（左）該段只受力偶M1,明顯不均衡。實質(zhì)均衡，這說明在M1作用下,左段切開面上必定受右段作用力偶由外力偶作用產(chǎn)生的構(gòu)件各部分之間的互相作用力也稱為內(nèi)力，也是截面上的分布力這個分布力與外力均衡，扭轉(zhuǎn)的外力偶作用面與軸線垂直，與之均衡的內(nèi)力偶也與軸線垂直截開的橫截面就與軸線垂直，這個內(nèi)力偶的作用面就在橫截面上,這個力偶稱為扭矩，用字母T表示假如截開后保存右段，反作用力方向？大小相等，也是內(nèi)力偶，也稱為扭矩M1=M2=30N.m外力偶均衡內(nèi)力分布力扭矩T=+30N.m力偶矢量的右手螺旋法例T=MiM3=M4=5

10、0N.m正負號規(guī)定：T=-50N.m力偶矢量方向走開計算截面的力偶為正當力偶矢量方向指向計算截面的力偶為負值不一樣基本變形的內(nèi)力：拉壓軸力，扭轉(zhuǎn)扭矩（曲折和剪切的內(nèi)力后邊講）上圖,圓軸在M1M2力偶作用下，截面扭矩T方向如圖；以下圖,在M3M4力作用下，截面扭矩T如圖兩圖扭矩方向不一樣,圓軸變形方向不一樣,為由扭矩正負符號表示圓軸變形方向,要將力偶表示為力偶矢量即，右手四指順著力偶轉(zhuǎn)向，拇指指向為力偶矢量方向。例M1向左M2向右T向右；M3？M4？T？工程力學規(guī)定：力偶矢量方向走開計算截面的扭矩為正當，力偶矢量方向指計算截面的扭矩為負值如上圖M=M2=30N.m，T=+30N.m；以下圖M3=

11、M4=0N.m，T=-50N.m這與一、二章不一樣，不是依據(jù)力偶的順時針與逆時針轉(zhuǎn)向決定正負符號對只受兩個力偶作用均衡的圓軸，不畫截開段，依據(jù)外力大小、方向，即知道扭矩大小與正負號對右圖示多個外力偶作用圓軸,任一截面扭矩等于該截面一側(cè)所有外力偶矩代數(shù)和,同向相加,反向相減因扭矩由外力偶惹起,外力偶走開截面,正當,與之均衡的截面扭矩也走開截面,也正當；反之，指向因此,任一截面扭矩計算公式=i意義：任一截面扭矩等于該截面任一側(cè)所有外力偶矩的代數(shù)和正負號規(guī)定：力偶矢量方向走開計算截面力偶矩為正當，指向計算截面的為負值(用M1、M2、M3、M4解說)在計算中,能夠計算截面為界,用一張紙遮住該截面任一側(cè)

12、,由露出一側(cè)的所有外力偶矩代數(shù)和計算扭矩P64例3-2已知：n=200r/min，PC=40kW，PD=25kW，PE15kW計算各輪的外力偶矩MC9550PC9550401910Nmn200MD9550PD9550251194Nm200nME9550PE955015716Nm200n計算兩輪間各截面的扭矩輸入功率P輸入P輸入P實用P無用T1+MC+1910Nm無用功率P無用機械效率hT2+ME+716Nm實用功率P實用求：T、T21題目：輪子C從電機獲取的功率稱為輸入功率，用符號P輸入表示因為軸承、皮帶和齒輪傳動都有因摩擦的功率損失，其消耗的少許功率稱無用功率，用符號P無用表示從動輪D、E給

13、其余機械的輸出的功率稱為實用功率，用符號P實用表示在勻速轉(zhuǎn)動時，上述三種功率的關(guān)系為P輸入P實用P無用因此，實用功率小于輸入功率，二者的比值稱為機械效率，用符號h表示。即hP實用P輸入在優(yōu)秀的潤滑和正常傳動條件下，無用功率很小，不到輸入功率10%，機械效率h一般在90%以上在內(nèi)力計算中不考慮功率損失，以為P無用0，就有P輸入P實用，即PCPD+PE不論是帶傳動還是齒輪傳動，圓軸都同時存在扭轉(zhuǎn)和曲折兩種基本變形，本章只考慮此中的扭轉(zhuǎn)變形主動輪的外力偶方向和轉(zhuǎn)速同向，從動輪的外力偶方向和轉(zhuǎn)速反向，各輪外力偶方向如圖3-12a所示也能夠用紙遮住截面任一側(cè)輪軸，由露出另一側(cè)外力偶矩代數(shù)和計算該截面的扭

14、矩，如圖3-12b所示計算各輪的外力偶矩MC9550PC9550401910Nmn200MD9550PD9550251194Nm200nME9550PE955015716Nm200n計算兩輪間各截面的扭矩T1+MC+1910NmT2+ME+716Nm畫扭矩圖調(diào)動主動輪C和從動輪D的地點T1-MD-1194NmT2+ME+716Nm計算各輪的外力偶矩MC9550PC9550401910Nmn200MD9550PD9550251194Nmn200ME9550PE955015716Nmn200計算兩輪間各截面的扭矩T1-MD-1194NmT2+ME+716Nm小結(jié)：扭矩圖如右以下圖所示，和沒有調(diào)動主

15、動輪C和從動輪D地點的扭矩圖（左以下圖）對比：當主動輪C部署在兩從動輪之間時，最大扭矩Mmax的數(shù)值較小，圓軸不簡單發(fā)生強度無效或許能夠制造截面尺寸較小的圓軸，節(jié)儉資料，減少重量。這樣部署更合理畫內(nèi)力爭要求：內(nèi)力大小，按比率，標數(shù)值內(nèi)力方向，正當上負值下，標“”號外力偶作用面，內(nèi)力爭突變與外力偶作用面上下對齊，內(nèi)力爭要畫在受力爭正下方3-3梁曲折的內(nèi)力剪力和彎矩P67曲折實例：1.梁式吊車的橫梁，2.火車輪軸，3.固定在車床卡盤上的工件1.簡圖，2.構(gòu)件名稱-梁:簡支梁,外伸梁,懸臂梁(拉壓桿,扭轉(zhuǎn)軸)，3.支座:固定鉸鏈,活動鉸鏈,固定端平面曲折曲折構(gòu)件:擁有縱向?qū)ΨQ面受力特色:外力在縱向?qū)?/p>

16、稱面內(nèi),且垂直于軸線簡支梁外伸梁懸臂梁固定鉸鏈活動鉸鏈固定端分布截荷集中力集中力偶載荷形式：1.分布載荷，2.集中力，3.還有集中力偶：錐齒輪受力反作用力集中力偶曲折構(gòu)件的橫截面能夠有各樣形狀，但曲折構(gòu)件一定擁有縱向?qū)ΨQ面，例矩形截面梁就有縱向?qū)ΨQ面實質(zhì)是橫截面最罕有一條對稱軸，例:矩,圓,工,槽，截面的對稱軸與梁的軸線構(gòu)成縱向?qū)ΨQ面什么樣的構(gòu)件沒有縱向?qū)ΨQ面？不等邊角鋼，這個角鋼也可能曲折，不是本章研究的曲折曲折構(gòu)件的受力特色：外力在縱向?qū)ΨQ面內(nèi)，且垂直于梁的軸線即外力和所在截面對稱軸線重合，用以上實例解說這類重合，分布載合力也與所在截面對稱軸線重合什么樣載荷不在縱向?qū)ΨQ面內(nèi)？形截面梁受水平

17、力。什么樣載荷不垂直于梁軸線？簡支梁受傾鈄力曲折構(gòu)件的變形特色：梁的軸線原為直線，變?yōu)榍€，這條曲線在梁縱向?qū)ΨQ面內(nèi)，是一條平面曲線因為梁的軸線變?yōu)橐粭l平面曲線，這樣的曲折稱為平面曲折請記著平面曲折的三個特色：1梁擁有縱向?qū)ΨQ面，2外力在縱向?qū)ΨQ面內(nèi)，3外力垂直于梁的軸線二、梁的內(nèi)力剪力和彎矩例簡支梁，受主動力F，用靜力學方法可求支座拘束力FA、FB，都是外力為求任一截面n-n內(nèi)力，用截面法截開，留任一左段，拋右段，因全梁均衡，任一段也均衡只有FA明顯不均衡，實質(zhì)均衡，說明右段給該截面一作用力，即內(nèi)力，是分布力，用以均衡外力FA外力FA垂直軸線,與之均衡的內(nèi)力也垂直軸線,橫截面即垂直軸線,內(nèi)力

18、在橫截面內(nèi),稱為剪力,用F表示剪力的方向和外力FA相反，大小相等，即F=FA（a）內(nèi)力是分布力，這部分內(nèi)力的方向和截面相切因為FA與F有必定的間距x，兩力形成力偶，為均衡之，內(nèi)力也要有力偶，稱為彎矩，用M表示彎矩的方向與FAF力偶方向相反，大小相等，即M=FAx（b）F=0y=0F-F+FBF=F-FB剪力F=Fi彎矩M=Mc（Fi）Me彎矩也是分布力，分布在截面上下兩部分的拉力和壓力構(gòu)成彎矩，也在縱向?qū)ΨQ面內(nèi)若截開右段為對象，左右截面內(nèi)力是作用反作用關(guān)系，必定有MF也能夠列右段的均衡方程：Fy=0F-F+FB=0求得F（c）=F-FBMc=0因此，梁曲折時，任一橫截面上有兩個內(nèi)力重量，剪力與

19、彎矩。且由式（a）（b）（c）（d）可知剪力=截面一側(cè)所有外力的代數(shù)和即F=Fi彎矩=截面一側(cè)所有外力對該截面形心力矩的代數(shù)和即M=Mc（Fi）假如梁上作用有外力偶Me，它影響了支座拘束力FAFB，也影響了剪力F與彎矩M但剪力代數(shù)和計算式F=Fi中,不含外力偶，因為力偶投影為零，Me經(jīng)過拘束力FAFB影響F在彎矩代數(shù)和計算式M=Mc（Fi）中，應(yīng)+-外力偶矩，即M=Mc（Fi）Me三、剪力計算的正負規(guī)定上式F=Fi和M=Mc（Fi）Me中，各項力和力矩代數(shù)和計算時有正負例這，就要規(guī)定內(nèi)力、外力的正負號和不一樣變形方向之間的關(guān)系式剪力使構(gòu)件截面產(chǎn)生錯動變形，水平擱置梁受鉛直向剪力有兩種錯動：左上

20、右下，左下右上（FF對該截面力矩都順時針方向,與之均衡的剪力惹起左上右下錯動的雙側(cè)外力2力矩也順時針1FFc惹起左下右上錯動的雙側(cè)外力F3F4對該截面力矩都逆時針方向,與之均衡的剪力FF力矩也逆時針）規(guī)定：截面雙側(cè)發(fā)生左上右下錯動時,截面上的剪力為正當，發(fā)生左下右上錯動時,截面上的剪力為負值中F,雙側(cè)外力對該截面力矩都順時針方向，左上右下錯動外力力矩都逆時針方向因為左上右下錯動時因此,用式F=Fi計算剪力時,對截面產(chǎn)生順時針方向力矩的外力產(chǎn)生正剪力簡稱“順正逆負”=F-FB為什M=Mc（Fi）Mei上正下負F=Fi順正逆負方方向向向上對截面產(chǎn)生逆時針方向力矩的外力產(chǎn)生負剪力四、彎矩計算的正負規(guī)

21、定截面上的彎矩使梁軸線產(chǎn)生曲折變形，水平擱置梁曲折時有兩種曲折變形：下凹曲折，上凸曲折的121的下凹F向上，外力偶2箭號在上，與之均衡的彎矩M,M箭號也向上外力FMeMe湊近截面的的上凸外力F3F4向下，外力偶Me3Me箭號在下，與之均衡的彎矩M,M箭號也朝下4湊近截面規(guī)定：發(fā)生下凹曲折時,截面上的彎矩為正當，發(fā)生上凸曲折時,截面上的彎矩為負值因為下凹曲折時,雙側(cè)外力向上,外力偶湊近截面的箭號在上，上凸曲折外力向下,箭號在下因此,用式M=Mc（Fi）Mei計算彎矩時方向向上的外力，符號湊近截面的箭號在上的外力偶，產(chǎn)生正彎矩簡稱“上正下負”方向向下的外力，符號湊近截面的箭號在下的外力偶，產(chǎn)生負彎

22、矩P71例3-3已知：F=3kN，Me=1kNm，q=40kN/m求：FQi、Mi題目無窮湊近某截面，即圖中0的截面。用下標、分別表示左邊和右邊的截面，如?內(nèi)力等于截面一側(cè)所有外力(矩)代數(shù)和，用一紙遮住截面一側(cè)，由露出段外力計算內(nèi)力。如求內(nèi)力?先計算拘束力：固然A是固定鉸鏈支座,和B相同只畫垂直一力,不畫Fx,因平面曲折外力垂直梁軸線求支座拘束力方法是列均衡方程，不可以用代數(shù)和列均衡方程求支座拘束力時，各力和力矩正負規(guī)定按第二章，與計算彎矩剪力規(guī)定沒關(guān)求支座拘束力注意依據(jù)第二章的正負規(guī)定規(guī)均衡方程MB=0-FA0.8+F0.6-Me+q0.20.1=0FA0.8+30.6-1+400.20.

23、1=0FA=2kN02m02m02m02mFy=0FA-F-q0.2+FB=02-3-400.2+FB=0FB=9kN計算各截面的剪力注意依據(jù)“順正逆負”的正負規(guī)定計算剪力FQCFA2kNFQCFAF231kNFQDFAF231kNFQDFAF231kNFQEFAF1kNFQEFAF231kN（以上均用截面左邊的外力計算）FQEFBq0.29400.21kN（用截面右邊的外力計算）計算各截面的彎矩注意依據(jù)“上正下負”的正負規(guī)定計算彎矩MCFA（0.2）20.20.4kNm(0)MCFA（0.2）F20.2400.4kN.mMDFA0.4F0.220.430.20.2kNm(此后實質(zhì)計算時，可不

24、再寫)MDFA0.4F0.2Me20.430.211.2kN.m（以上用截面左邊力矩計算）MEFB0.2q0.20.190.2400.20.11.0kNm（用截面右邊的外力矩計算）MEFB0.2q0.20.190.2400.20.11.0kNm解題小結(jié)P72在集中力作用點左右雙側(cè)無窮湊近的兩個截面上，剪力的數(shù)值不一樣，二者的差等于該集中力的數(shù)值。但這兩個截面彎矩的數(shù)值相同。在集中力偶作用點左右雙側(cè)無窮湊近的兩個截面上，彎矩的數(shù)值不一樣，二者的差等于該集中力偶的力偶矩。但這兩個截面剪力的數(shù)值相同。在分布載荷分布段的邊沿點左右雙側(cè)無窮湊近的兩個截面上，剪力和彎矩的數(shù)值分別相同。正負號規(guī)定：計算拘束

25、力，依據(jù)第二章的正負規(guī)定規(guī)均衡方程計算剪力，依據(jù)“順正逆負”計算彎矩，依據(jù)“上正下負”3-4梁曲折時的內(nèi)力爭剪力爭和彎矩圖P72一、剪力爭和彎矩圖的看法復習：曲折外力，在縱向?qū)ΨQ面內(nèi)，且垂直于軸線曲折內(nèi)力，剪力與彎矩，剪力：F=Fi順正逆負，彎矩：M=M（cFi）Mei上正下負各截面的剪力與彎矩不一樣，要畫剪力爭與彎矩圖，表示曲折內(nèi)力沿梁軸線的變化狀況例，長度為l的懸臂梁，受均勻分布載荷作用，載荷集度為q以梁的左端A為坐標原點O，取梁的軸線為x軸，向右為正。不一樣的x值表示不一樣的截面地點在距A端為x的截面上，用左邊的外力和外力矩代數(shù)和，計算該截面的剪力和彎矩F(x)=qx()x1qx2Mxq

26、x22前者稱為剪力方程，后者稱為彎矩方程，有了這兩種方程，可求任一截面x=？l的剪力和彎矩由剪力方程,計算不一樣截面F值：x=0，F(xiàn)=0；x=l，F(xiàn)=ql?？v坐標F橫坐標x,畫一次曲線2由彎矩方程,計算不一樣截面M值：x=0，M=0；x=l，M=ql。縱坐標M橫坐標x,畫二次曲線2F(x)=qx（0 xl）剪力方程1M(x)qx2(0 xl)彎矩方程x=0，F(xiàn)=0，M=0ql2x=l，F(xiàn)=ql，M=2前者稱為剪力爭，后者稱為彎矩圖，圖上求任一截面剪力彎矩畫豎線，最大剪力?地點?最大彎矩?地點?二、不一樣載荷作用下梁的剪力爭和彎矩圖的特色在向下的均勻分布載荷q作用的簡支梁，剪力爭斜直線，彎矩圖上

27、凸的二次曲線集中力F作用下梁的簡支梁，剪力爭兩段水平線，彎矩圖兩段斜直線集中力偶Me作用下梁的簡支梁，剪力爭整段水平線，彎矩圖兩段斜直線由此能夠看出，在各樣載荷作用下，梁的內(nèi)力爭形狀有以下的規(guī)律：P74在這三種載荷作用下，梁的剪力爭都是直線在集中力和集中力偶的作用下，梁的彎矩圖也是直線只有在均布載荷作用下，梁的彎矩圖才是二次曲線在均布載荷分布段內(nèi)，當剪力爭有一截面剪力數(shù)值為零時，彎矩圖上對應(yīng)于該截面的彎矩為“極值”其數(shù)值比該段任一截面的彎矩都大或都小如分布載荷簡支梁中點F=0，對應(yīng)于該截面ql2MC，比這一段其余截面的彎矩都大8集中力作用途剪力爭突變，突變的數(shù)值等于該集中力的大小，突變的方向也

28、和該集中力的方向一致該處的彎矩圖轉(zhuǎn)折（因集中力是分布段很短的分布載，實質(zhì)在很短長度內(nèi)剪力爭斜直線，彎矩圖曲線）如集中力作用的簡支梁，集中力F方向向下，該處剪力爭從左至右向下突變；反之，向上突變集中力偶作用途彎矩圖突變，突變的數(shù)值等于該力偶矩，突變的方向也和該力偶的符號形狀一致該處的剪力爭不變（因集中力偶是很湊近的兩個集中力，實質(zhì)在很短長度內(nèi)剪力爭突變，彎矩圖轉(zhuǎn)折）集中力的作用點、集中力偶的作用點和分布載荷的邊沿點是梁的內(nèi)力爭的分段界限如因為在這些地點的內(nèi)力爭，有的突變，有的轉(zhuǎn)折，有的內(nèi)力爭由直線變?yōu)榍€三集、繪制剪力爭和彎矩圖的方法中剪力爭各,沒分布載彎矩圖,都是直線。用代數(shù)和計算剪力彎矩求得

29、兩頭控制點,用兩點連直線畫出。例?力偶作用的簡支梁有分布載彎矩圖,假如沒F=0點,沒M極值,用代數(shù)和計算彎矩得兩頭控制點,用兩點連曲線畫出。例?，有分布載彎矩圖,假如有F=0點,有M極值,用代數(shù)和計算彎矩得三個控制點,用三點連曲線畫出。例?Me因此，兩點連直線畫M畫F圖所有剪力爭都用兩點連直線,沒有分布載的彎矩圖也用兩點連直線符兩點連曲線畫Mq圖有分布載”左高右低，彎矩圖突變亦左高右低；反之三點連曲線畫Mqm圖有分布載,但沒F=0點，彎矩圖沒有極值,用兩點連曲線畫彎矩圖，左低右高,并且有F=0點，彎矩圖有極值,用三點連曲線畫彎矩圖畫剪力爭只一方法,兩點連直線；畫彎矩圖有三方法:兩點連直線M、兩

30、點連曲線Mq、三點連曲線Mqm直線是獨一一條，曲線凹凸方向不可以錯，可用“雨傘、鐵鍋”形象記憶，當q雨傘凸;q鐵鍋凹注意：兩點連曲線不存在極值，曲線形狀不可以超出兩個控制點的高度。（以分布載懸臂梁彎矩圖說明之）最后，能夠用突彎、轉(zhuǎn)折、斜率關(guān)系檢查所畫好的剪力彎矩圖P75例3-4已知：Me9kNm，F(xiàn)12kN0804畫出梁的彎矩圖題目：該懸臂梁的左端是固定拘束用各截面右邊的外力來計算梁的內(nèi)力，與左端的拘束力沒關(guān)能夠不要計算固定端的拘束力，直接開始畫彎矩圖的相關(guān)步驟分段該梁應(yīng)分AC、CB兩段繪制彎矩圖計算各截面的彎矩MAMeF1.29121.25.4kNMCMeF0.49120.44.2kNMCF

31、0.4120.44.8kNMB0畫彎矩圖依據(jù)上邊計算結(jié)果，各段彎矩圖線兩頭點的地點坐標（x，M）分別是AC段（0，5.4)，（0.8，4.2）CB段（0.8，4.8），(1.2，0)過各段彎矩圖線兩頭點的地點坐標，用兩點連直線的方法畫彎矩圖最后，能夠用外力偶作用截面左右雙側(cè)的彎矩圖突變的特色，檢查所繪制的彎矩圖：梁在截面外力偶矩Me9kNm，該截面左右雙側(cè)的彎矩圖突變的數(shù)值：M4.2-(-4.8)9kNmMeCCP76例3-5截已知：q，a面畫出梁的彎矩圖受題目：與前例題比較差別有二，1受力不是集中力，是分布載荷，2不是固定端懸臂梁，是鉸鏈支座的梁外分布載荷梁彎矩圖畫法有二：兩點連曲線或三點連

32、曲線，依據(jù)剪力爭有無等零點，因此要先畫剪力爭力鉸鏈支座的梁，在計算兩支座間的剪力或彎矩時，需要支座拘束力的數(shù)值，因此要先計算支座拘束力偶MA是固定鉸鏈支座,和B相同只畫垂直一力,不畫Fx,因平面曲折外力垂直梁軸線計算拘束力：固然e符求支座拘束力方法是列均衡方程，不可以用代數(shù)和列均衡方程求支座拘束力時，各力和力矩正負規(guī)定按第二章，與計算彎矩剪力規(guī)定沒關(guān)”左高右低，該截面左右雙側(cè)的彎矩圖突變也左高右低求支座拘束力MB=0-FA3a+q4aa=04qaFA3Fy=0FA-q4a+FB=04q4aFB0qa-3FB8qa3分段該梁應(yīng)分AB、BC兩段繪制曲折內(nèi)力爭因為有分布載荷作用，一定先畫剪力爭，才能

33、畫彎矩圖計算各截面的剪力FQAFA4qa3FQBFAqa4qa-qa5qa33-33FQBqaFQC0畫剪力爭兩段均用兩點連直線的方法畫剪力爭計算各截面的彎矩因為剪力爭在AB段中間的D點處剪力FQD0，說明對應(yīng)截面的彎矩為極值先計算D截面的地點，能夠截取AD段，畫其受力爭，由均衡方程Fy=0FQA-qAD04FQAqa4AD3aqq35FQB-qa5同理DB3qqa3即：用該段左(右)端剪力FQ絕對值除以分布載荷集度q，獲取該段左(右)端至彎矩極值截面的尺寸計算各截面的彎矩MA0MDFA4aq4a4a4qa4a-8qa28qa23363399MBqa11qa2a22MC0畫彎矩圖因為分布載荷的

34、方向向下（像下雨），兩段的彎矩圖都是向上凸的二次曲線（像雨傘）AB段用三點連曲線的方法畫彎矩圖BC段用兩點連曲線的方法畫彎矩圖最后，能夠用外力作用截面左右雙側(cè)的剪力爭突的特色，檢查所繪制的剪力爭：梁在C截面受拘束力FB8，方向向上，剪力爭從左至右向上突變。qa3FQFQBFQB-58該截面左右雙側(cè)的剪力爭突變的數(shù)值qa-(-)qaqaFB33小結(jié)：畫曲折內(nèi)力爭的步驟：P75計算梁的拘束力（固定端拘束不用計算拘束力）分段集中力作用點、集中力偶作用點、分布載荷邊沿點都是界限計算各段兩頭截面的曲折內(nèi)力值用兩、三點連線法畫曲折內(nèi)力爭畫曲折內(nèi)力爭的三項要求：（即P61正確繪制內(nèi)力爭的三項要求）內(nèi)力的大小

35、，按比率繪制，并在圖線外注明其數(shù)值內(nèi)力的方向，正當畫在x軸的上方，負值畫在x軸的下方，并在圖線內(nèi)注明“”符號外力作用點和內(nèi)力爭線的突變地點要上下對齊，內(nèi)力爭必定要畫在受力爭的正下方4-2機械零零件的無效形式和資料的許用應(yīng)力P85一、資料的無效形式塑性敬重塑性資料的受力構(gòu)件，應(yīng)力達到或超出敬重點s時，產(chǎn)生塑性變形，將影響機器的正常工作因此，塑性敬重是資料無效的一種形式使用塑性資料制成的受力構(gòu)件，工作應(yīng)力達到或超出敬重點應(yīng)力s，就會產(chǎn)生塑性敬重脆性斷裂脆性資料的受力構(gòu)件，因為變形量很小，只有構(gòu)件沒有斷裂，都沒有喪失工作能力因此，脆性斷裂才是脆性資料無效的形式使脆性資料無效的應(yīng)力是抗拉強度b和抗壓強

36、度bc。二、資料的許用應(yīng)力關(guān)于任一種資料制成的構(gòu)件，工作時同意承受的最大應(yīng)力稱為資料的許用應(yīng)力，用表示P84為了安全工作，受力構(gòu)件必要擁有必定的強度貯備，許用應(yīng)力一定低于資料開始無效時的應(yīng)力，因此塑性資料，=s（4-6）因為拉伸和壓縮的s相同，許用拉應(yīng)力和許用壓應(yīng)力相同n脆性資料，+b（4-7）許用拉應(yīng)力=n-bc（4-8）許用壓應(yīng)力因為拉伸和壓縮的b和bc不一樣=n由此可知:塑性資料許用拉應(yīng)力和許用壓應(yīng)力相許用拉應(yīng)力和許用壓應(yīng)力不一樣同;脆性資料許用拉應(yīng)力和許用壓應(yīng)力不一樣,且-+此中n稱為安全因數(shù)，是大于1的因數(shù)，其數(shù)值太大，將浪費資料；數(shù)值太小，又不安全確立安全因數(shù)要考慮以下幾個要素：1

37、構(gòu)件的重要性。重要的構(gòu)件，其強度損壞會惹起嚴重結(jié)果的構(gòu)件，安全因數(shù)的數(shù)值要獲得大一些很多部門的設(shè)計規(guī)范，對本部門產(chǎn)品中的主要受力構(gòu)件的安全因數(shù)，都有合理的規(guī)定2資料的均勻性。鋼材化學成分要有嚴格，其力學性能較穩(wěn)固，安全要素可獲得小一些鑄鐵相反，且脆性斷裂比塑性敬重有更大的危險性，安全要素要獲得大一些。一般：塑性資料n1.52.0脆性資料n2.03.5P853載荷的穩(wěn)固性。靜載荷，設(shè)計計算與正常受力偏差不大的載荷，安全要素可獲得小一些反之，動載荷，不可以精準確立工作載荷的構(gòu)件，安全要素要獲得大一些4計算方法的精準性。計算偏差小，安全要素可獲得小一些。反之，取大值。三、機械零零件受力無效的主要形式

38、前面第一點講資料無效的兩種形式：塑性敬重與脆性斷裂，為何講了資料的無效還要講構(gòu)件的無效？資料無效了構(gòu)件必定無效，例資料敬重了，斷裂了，構(gòu)件必定不可以工作了，資料無效構(gòu)件也無效但構(gòu)件因為受力無效，其資料不必定無效，例吊車橫梁變形過大,電機不可以爬坡,構(gòu)件無效,資料不無效失穩(wěn)曲折的壓桿，構(gòu)件無效,資料不無效機械零零件因為各樣原由不可以正常工作稱為無效比方：構(gòu)件出現(xiàn)塑性變形、斷裂，受壓的修長桿件忽然曲折，軸的過分變形，帶傳動打滑或斷裂等等工程力學課程要解決以下三個方面的無效問題1強度無效機械零零件的塑性敬重和脆性斷裂稱為強度無效2剛度無效產(chǎn)生過分的彈性變形稱為剛度無效3失穩(wěn)受壓的修長桿件忽然曲折稱為

39、失穩(wěn)，又稱為屈曲無效其余，在交變載荷連續(xù)頻頻作用下惹起的損壞稱為疲憊無效，這也是強度無效的一種形式這些內(nèi)容將在此后的篇章中陸續(xù)介紹。4-2機械零零件的無效形式和資料的許用應(yīng)力一、資料的無效形式二、資料的許用應(yīng)力1.塑性敬重塑性資料=s或0.2=s（4-6）-=安全系數(shù)n1.0n2.脆性斷裂脆性資料=b或bc+=b（4-7）（許用拉應(yīng)力）1.構(gòu)件的重要性n-bc（4-8）（許用壓應(yīng)力）2.資料的均勻性鋼材n1.52.0=n-+鑄鐵n2.03.5三、機械零零件受力無效的主要形式3.載荷的穩(wěn)固性1強度無效（疲憊無效）4。計算方法的精準性2剛度無效3失穩(wěn)第五章機械零零件的強度條件P875-1桿件拉伸和

40、壓縮時的強度條件及應(yīng)力集中一、桿件拉伸和壓縮時的強度條件強度條件是：最大應(yīng)力不可以超出資料的許用應(yīng)力smaxFNsP87式5-1Asmax？固然各截面軸力F相同，但各段截面積可能不一樣，應(yīng)力不一樣，只需檢查最大應(yīng)力smax最大應(yīng)力稱為工作應(yīng)力最大應(yīng)力所在的截面稱為危險截面smaxFN？此中F是桿件的軸力，兩頭受力的桿件（畫），軸力就等于桿件兩頭的受力AA是桿件的橫截面積，？k？mk？數(shù)學物理都計算過因為拉伸壓縮的桿件，內(nèi)力在截面上均勻分布，因此smaxFNA符號“”意是“不超出”許用應(yīng)力，由4-2知,塑性資料=s,拉壓相同；脆性資料+=b,-=bc,拉壓不一樣nnn例Q235鋼件,sS=235

41、Mpa,n=1.52,=s120160Mpa。若smax=180Mpa,固然ssS強度不夠n式5-1稱為軸向拉伸或壓縮桿件的強度條件工作應(yīng)力小于等于許用應(yīng)力，就以為強度足夠；工作應(yīng)力大于許用應(yīng)力，就以為強度不夠本章的特色是公式很多，需記著公式5-15-1桿件拉伸和壓縮時的強度條件smaxFNs（5-1）許用應(yīng)力Q235鋼sS=235Mpan=1.52Asmax稱為工作應(yīng)力塑性資料=s120160Mpansmax所在的截面稱為危險截面脆性資料=b,-=bcnnF桿件的軸力A桿件的橫截面積？k？mk？P87例5-1（即P32例2-1）校核CD桿的強度外力：FC=FC=FD=150kN斜拉桿CD內(nèi)力

42、：FN=150kN資料Q235鋼FN15000應(yīng)力：s95.5Mpas足夠A1570外徑D=60mmAD2-d2(D2d2)4443.14(602402)1570mm24內(nèi)徑d=40mm安全因數(shù)n=2W=70kN校核CD斜拉桿的強度題目：校核CD斜拉桿的強度，就是計算該桿件的應(yīng)力能否超出資料的許用應(yīng)力。（畫CD拉桿空心剖面）該桿件的許用應(yīng)力=？由4-1知Q235低碳鋼sS=235Mpa，由4-2塑性資料=s=118pa，n該桿件的工作應(yīng)力=？它是二力桿件，受力如上。其FC力可選以下圖ABC研究對象列均衡方程求得外力：因吊車受力、尺寸與2-1例2-1相同，P33已求得鉸鏈C和該桿兩頭受力=FD=

43、150kNFC=FC內(nèi)力：因為CD斜桿是二力桿件，其軸力等于兩頭受力FN=150kN應(yīng)力：工作應(yīng)力sFN1500095.5Mpa要寫強度不夠假如，但不超出5%，仍強度足夠，例=120Mpa,強度足夠，=125Mpa,強度不夠。5%=5.9計算應(yīng)力時，sFNMpaNkNN內(nèi)力要化成N，截面積要化成mm2Amm2m2m2軸力有正負，拉為正，壓為負，不論拉力還是壓力，應(yīng)力均為正，因此實質(zhì)是用FN絕對值代入計算2d2d2圓截面積AR2d242求：同意載荷=？桿：smaxFNsP88例5-2AFNA=1181570=185260N=185kN斜拉桿CD吊車橫梁MA=0FCcosa0.15+FCsina1

44、.14-W1.5=0資料Q235鋼W=86.3kN外徑D=60mm內(nèi)徑d=40mm安全因數(shù)n=2求：W=?校核CD斜拉桿的強度題目：在滿足無縫鋼管CD強度要求的狀況下，確立該吊車橫梁右端B能夠承受的最大同意載荷因為在例5-1中，鋼管CD的工作應(yīng)力（95.5Mpa）小于=118Mpa，能夠增大達能夠增大拉桿應(yīng)力，即增大拉桿的軸力，增大橫梁C點的拘束力FC，增添吊車的起重量W（改題求:?）W=計算斜拉桿的同意載荷依據(jù)式（5-1）smaxFNs，有FNA=1181570=185260N=185kNA發(fā)問：185260是什么單位？118N/mm21570mm2=185260N斜拉桿的最大軸力為FNma

45、x=185kN時，桿的兩頭受力(圖)FC=FD=185kN（寫在圖上）計算吊車橫梁右端B的同意載荷選擇橫梁AB為研究對象畫受力爭。依據(jù)作用與反作用定律，鉸鏈的受力FCC=FC=185kN（寫在圖上）列均衡方程MA=0FCcosa0.15+FCsina1.14-W1.5=0185cos300.15+185sin301.14-W1.5=0W=86.3kN小結(jié)：強度計算中的確定同意載荷，依據(jù)smaxFNs移項FN,單位？桿兩頭受力等于軸力A有了桿的兩頭受力，就有了橫梁與該桿連結(jié)處的拘束力FC，用均衡方程可計算橫梁的主動力W自然，這不過滿足鋼管強度要求的同意載荷，實質(zhì)還要考慮橫梁、支座、螺栓等其余零零

46、件的承載能力其計算方法將在后邊各章節(jié)陸續(xù)講解。而電動葫蘆的承載能力則要查閱其使用說明書確立角鋼號數(shù)P89例5-3sFNsADs=150103118MPa斜拉桿C2A資料Q235鋼A150103636mm2=6.36cm22118兩根等邊角鋼7號等邊角鋼L707056875636安全因數(shù)n=2W=70kN確立等邊角鋼的號數(shù)題目：用兩根等邊角鋼組合桿件(圖)替代無縫鋼管CD，資料相同，吊重還是W=70kN,確立角鋼號數(shù)用兩根等邊角鋼做成的組合桿件的結(jié)構(gòu)？（畫組合桿件的剖面圖）組合桿件仍要切合強度條件sFNsA吊車載荷還是W70kN（并不是86.3kN），角鋼組合桿件的軸力和例5-1的相同F(xiàn)N=15

47、0kN（并不是185kN）兩根等邊角鋼，每根面積是A，總面積是2A資料相同，許用應(yīng)力就相同=118pa強度條件式為：s=150103118MPa2AA150103636mm2=6.36cm22118查附錄1的型鋼表（P187189），采納7號等邊角鋼L70705，截面積為A6875636小結(jié)：使用強度條件，能夠解決三類強度問題：一、校核強度，二、設(shè)計截面，三、確立同意載荷例5-1校核強度，例5-2確立同意載荷，例5-3設(shè)計截面FNs。設(shè)計截面AFN，圓截面再求d,方截面再求a。確立同意載荷A校核強度smaxsFNA二、應(yīng)力集中的看法例，等截面圓軸受拉力時，任一截面的應(yīng)力是均勻分布的（下面中圖）

48、假如有一開孔,在孔截面遠離孔處應(yīng)力不變。截面小了,軸力不變,孔上下面緣的應(yīng)力比其余地點大23倍構(gòu)件截面形狀變化，使局部應(yīng)力明顯增大的現(xiàn)象，稱為應(yīng)力集中強度計算時，如不考慮應(yīng)力集中的影響，孔所在截面按均勻應(yīng)力計算s均勻FNs，其A扣除孔面積A?假如是塑性資料，許用應(yīng)力=s，因此必定有均勻s,n遠離孔處均勻，雖有應(yīng)力集中,孔邊沿max=s，局部塑性變形受其余地方限制，資料不發(fā)生敬重假如增大拉力，孔邊沿max=s的范圍擴大，只需仍舊是局部塑性變形受其余限制，資料不發(fā)生敬重只有當拉力增大到整個截面=s時，塑性變形不受其余限制,才發(fā)生敬重。只需均勻s絕不會這樣因此，塑性資料對應(yīng)力集中不敏感，在靜載荷作用

49、下,能夠不考慮應(yīng)力集中的影響,按均勻計算強度脆性資料沒有敬重現(xiàn)象，許用應(yīng)力=b，應(yīng)力集中能夠使孔邊沿max=bn應(yīng)力達b的孔邊沿局部資料發(fā)生斷裂“外邊”應(yīng)力集中“外邊”斷裂整個構(gòu)件斷裂（劃玻璃）因此，脆性資料對應(yīng)力集中很敏感，在靜載荷下,也要考慮應(yīng)力集中的影響，不可以按均勻計算強度可是機械工程中最常有的脆性資料是鑄鐵，資料內(nèi)部的石墨以混淆物形式存在,相當于小孔的應(yīng)力集中鑄鐵試件測定的抗拉強度b，及由此計算的許用應(yīng)力=b，實質(zhì)上都已經(jīng)考慮了應(yīng)力集中的影響n因此，鑄鐵資料也能夠不考慮應(yīng)力集中對強度計算的影響，也按均勻計算強度靜載荷,不論是塑性還是鑄鐵,不考慮應(yīng)力集中對強度影響;但交變應(yīng)力,應(yīng)力集中

50、對疲憊強度明顯影響5-7節(jié)其余應(yīng)力集中的例子：變截面、退刀槽、健槽（畫左邊各圖）應(yīng)力集中的生活實例,用手扯開邊沿出缺口或鋸齒形的塑料食品口袋很簡單，沒有邊沿缺口的不簡單5-2聯(lián)接件強度的工程適用計算P915-1的例題，A、C、D三個地點的螺栓與支座上的聯(lián)接，就是聯(lián)接件先考慮最簡單的聯(lián)接件，用鉚釘聯(lián)接說明聯(lián)接件的強度計算（畫鉚釘鉚接的兩塊板）鉚釘聯(lián)接的結(jié)構(gòu)：上下鋼板鉆孔，穿過一鉚釘，頂壓上釘頭，下釘桿墩粗，兩鋼板即可受拉力F、F在兩鋼板拉力F、F作用下，鉚釘上半段左邊與上鋼板圓孔左邊接觸，下半段右邊與下鋼板孔右邊接觸鉚釘受力以以下圖，兩個外力方向相反，作用線平行，靠得很近，這樣的受力稱為剪切正像

51、平常生活用剪刀剪紙、剪布相同，機械工程中也用剪刀剪鋼板，紙、布、鋼板受力都反向、平行、湊近(畫)因此，構(gòu)件受力反向、平行、湊近的形式，稱為剪切回首：外力作用線與軸線重合為拉伸壓縮，與軸線垂直為曲折，外力偶作用面與軸線垂直為扭轉(zhuǎn)拉、壓、剪、扭、彎，是受力構(gòu)件的五種基本變形一、剪切強度剪切變形：截面沿外力方向互相錯動損壞截面：剪切面內(nèi)力：剪力FQ切應(yīng)力FQ（5-2）A剪切面積A：兩個反向平行力之間的截面積許用切應(yīng)力一、剪切強度的工程適用計算P92上例鉚釘，假如鉚釘很粗，或外力不大，鉚釘不會損壞但發(fā)生剪切變形，兩個反向平行外力之間的截面沿外力方向互相錯動，這就是剪切變形（畫）回首：拉壓變形伸縮，扭轉(zhuǎn)

52、變形旋轉(zhuǎn)，曲折變形凹凸損壞截面上例鉚釘，假如鉚釘太小，或外力足夠大，鉚釘將被剪成兩段（畫）其損壞截面必定在兩個反向平行外力之間的截面這個截面稱為“剪切面”（書P92發(fā)生相對錯動的截面稱為剪切面）內(nèi)力以沒有發(fā)生剪切損壞的鉚釘為對象，鉚釘在兩個反向平行的外力作用下處于均衡。力偶臂很小,略去力偶只好剪切面損壞,只考慮剪切面內(nèi)力,剪切面截開,留一段,畫外力不均衡!剪切面受另一段作用力,內(nèi)力F內(nèi)力要與外力均衡，就要與截面相切,稱剪力,用FQ表示，由均衡可知：FQ=F。若n個鉚釘,FQn應(yīng)力因內(nèi)力與截面相切,單位面積的內(nèi)力即應(yīng)力,也與截面相切（畫截面分布力）,這應(yīng)力稱為切應(yīng)力,用表示切應(yīng)力在剪切面的實質(zhì)分

53、布不均勻，簡化計算以為均勻分布，F(xiàn)Q，剪力A，因此稱適用計算剪切面積此中，剪切面積是兩個反向平行力之間的橫截面積，關(guān)于銷釘Ad24比較：前面4-1、5-1軸向拉伸壓縮的應(yīng)力方向和截面垂直，用符號s表示，從前只稱為“應(yīng)力”此后，為了差別兩種不一樣方向的應(yīng)力，將方向與截面垂直的應(yīng)力稱為“正應(yīng)力”，用符號s表示將方向與截面相切的應(yīng)力稱為“切應(yīng)力”，用符號表示剪切強度條件和拉伸壓縮的強度條件相像，F(xiàn)Q實質(zhì)切應(yīng)力不超出資料的許用切應(yīng)力P93（5-2）A許用切應(yīng)力由實驗測定，測得資料的損壞切應(yīng)力除以安全因數(shù)一般資料，鋼材=（0.60.8）;鑄鐵=（0.81.0）二、擠壓強度的工程適用計算P93擠壓損壞：以

54、上銷釘，若剪切強度足夠，但二者接觸面局部資料發(fā)生明顯的塑性變形例，鉚釘被壓扁，鋼板上的圓孔被拉長（圖？）這類兩構(gòu)件接觸面局部資料發(fā)生明顯塑性變形的損壞現(xiàn)象稱為擠壓損壞擠壓力：擠壓損壞是因為兩構(gòu)件之間接觸面上的互相作用力惹起的作用于兩構(gòu)件之間接觸面上的互相作用力,稱為擠壓力,用Fbc表示由均衡條件可知，單個鉚釘聯(lián)接FFbc=F，若n個鉚釘,Fbcn擠壓應(yīng)力擠壓力是接觸面上的分布力,每單位接觸面積上分布的壓力是接觸面上的壓強,稱擠壓應(yīng)力，用sbc表示擠壓力在接觸面上的分布不均勻擠壓力sbcFbc，因此仍稱適用計算(圖),簡化的適用計算仍Abc擠壓面積此中，擠壓面積Abc是接觸面積在與擠壓力垂直的平

55、面上的投影面積因為假如用接觸面積除擠壓力，只得均勻應(yīng)力，比接觸面中點的實質(zhì)壓強值小得多現(xiàn)用投影面積，例，鉚釘：Abc=d（d？），擠壓面積等于銷釘縱截面的一段面積投影面積比接觸面積小，用它除擠壓力的值比均勻應(yīng)力大，湊近接觸面中點的最大壓強值剪切強度條件Fbc和拉壓剪切強度條件相像，sbcsbc擠壓應(yīng)力不超出資料的許用擠壓應(yīng)力P99（5-3）Abc許用擠壓應(yīng)力sbc由實驗測定，測得資料的損壞剪應(yīng)力除以安全系數(shù)一般資料sbcs二、擠壓強度擠壓損壞擠壓力：Fbc擠壓應(yīng)力sbcFbcsbc（5-3）Abc擠壓面積Ajy：接觸面積在擠壓力垂直平面上的投影面積許用切擠壓應(yīng)力bcP94例5-4A、C、D三個

56、尺寸資料相同的螺栓聯(lián)接螺栓，d36mm80Mpabc1240Mpa耳片，12mmbc2200Mpa校核聯(lián)接強度題目:就是P322-1例2-1吊車,橫梁受力以下,斜桿受力如上,三螺栓受力如中,這些力都在黑板平面上A、C、D三個螺栓軸線都與黑板平面垂直，都與其受力作用線方向垂直，即每一螺栓受力都與軸線垂直1-4的固定鉸鏈支座教具）A、C、D三個螺栓聯(lián)接的結(jié)構(gòu)相同如右上圖（用教具表示，即P33求鉸鏈、拘束力FC=FD=150kN,FAFAx2FAy2(130)2+(-5)2=130.1kN,就是各螺栓受力為制造方便，這三個螺栓資料尺寸相同，受力不一樣，用最大受力計算強度，取F=150kN該力都作用在

57、螺栓中段F=150kN（教具），兩耳片給螺栓拘束力F=75kN，螺栓三段受力如右中圖2螺栓三段受力，相鄰兩力反向、平行、湊近，因此是剪切變形每兩外力間有一個剪切面，三外力間有兩個剪切面，這樣剪切稱雙剪。（前述只一個剪切面的剪切稱單剪）由右以下圖均衡條件知，在雙剪的剪切面上，剪力等于這個鉸鏈拘束力的一半FQF（單剪FQ=F）2已知:尺寸資料相同的三螺栓聯(lián)接，螺栓,d?bc1?耳片,?bc2？校核聯(lián)接強度外力:F=150kN（按最大受力設(shè)計）校核擠壓強度：內(nèi)力:FQF中段擠壓力，F(xiàn)bc=150kN=75kN（剪力，雙剪）2剪切強度:FQ75103=73.7MPa擠壓強度:bcFbc150103=1

58、017Abc=174MPabc2A864剪切面積Ad23.143621017mm2中段的擠壓面積Abc2d2436864mm244剪切強度足夠擠壓強度足夠思慮：擠壓強度為何用bcb。有立放和平放兩種擱置方式（繪圖）立放，外力和截面的長邊h平行，中性軸z和截面的短邊b平行，慣性矩稱為Iz，公式如表平放，外力和截面的短邊b平行，中性軸y和截面的長邊hb3hb2h平行，稱為Iy和Wy126記憶方法：計算矩形截面的慣性矩和曲折截面系數(shù)時，在主視圖上,梁截面投影尺寸為3次方、2次方d空心圓截面公式？此中：？D？a內(nèi)外徑比D注意：Iz-D4，Wz-D3，但a4圓截面只需記著空心的IzWz兩個公式，實心圓截

59、面a=0。所有只需記著表格中有邊框的四個公式三、梁的正應(yīng)力強度條件P101梁正應(yīng)力強度條件的一般形式MP101（5-7）maxWz意義：梁的最大正應(yīng)力max不超出資料的許用應(yīng)力此中，M？Wz？圓截面？矩形截面？假如資料的許用拉應(yīng)力和許用壓應(yīng)力-不一樣，或中性軸不是截面的對稱軸()，強度條件應(yīng)為maxMymaxP101（5-7a）Iz1Mymaxmax-P101（5-7b）Iz式中，ymax和ymax分別是危險截面上的受拉邊和受壓邊到中性軸的最遠距離2（再用以下圖解說ymaxymax）壓Iz？圓截面的Iz？矩形截面的Iz？103許用拉應(yīng)力，-許用壓應(yīng)力壓0620.4kN.m梁橫截面上應(yīng)力分布不均勻,強度計算只考慮最大應(yīng)力,曲折的許用應(yīng)力常常略高于單向拉壓的許用應(yīng)力切應(yīng)力強度條件，不作要求0.6kN.m因為大部分梁切應(yīng)力數(shù)值很小，只需正應(yīng)力不超出許用正應(yīng)力，切應(yīng)力必定小于許