受拉(壓)構(gòu)件的強度計算與受剪切構(gòu)件的實用計算

§3受拉（壓）構(gòu)件的強度計算與剪切構(gòu)件的實用計算工程實例問題：受拉壓直桿橫截面上的應力應該控制到多大合適？受拉直桿的強度條件工作應力橫截面上的應力：簡單拉伸：工作載荷強度條件即：工作應力最大的截面處的應力，必須小于等于材料的許用應力。許用應力受拉直桿的強度條件簡單拉伸（壓縮）：一般拉伸（壓縮）：危險截面上的軸力危險截面的截面面積許用應力構(gòu)件失效由于材料的力學行為而使構(gòu)件喪失正常工作能力的現(xiàn)象。強度失效

由于材料的屈服或斷裂而引起的失效。強度失效塑性屈服脆性斷裂極限應力構(gòu)件在工作時，產(chǎn)生過大的塑性變形或斷裂時的應力稱為極限應力，用σlim表示。塑性材料：σlim=ReL

(σs

)

orRp0.2(σ0.2)脆性材料：σlim=Rm(σb)許用應力安全系數(shù)：n>1塑性材料：脆性材料：許用應力：保證構(gòu)件安全可靠工作所容許的最大應力值。安全系數(shù)安全系數(shù)的選取n→1，偏小，[σ]→σ

lim，不安全；

n過大，[σ]偏小，安全性足夠，材料未得到充分利用，設(shè)備笨重，不經(jīng)濟。選取安全系數(shù)的原因：（1）構(gòu)件實際工作情況與設(shè)計計算時所設(shè)想的條件不一致的補償，并且不能確切估計這種差異所帶來的不安全因素；因此采用n來補償。（2）給構(gòu)件必要的強度儲備。強度條件的應用校核強度判斷構(gòu)件是否安全可靠。設(shè)計截面確定構(gòu)件截面形狀和尺寸。確定許可載荷確定構(gòu)件所能承受的最大安全載荷。例題分析例3-1：某化工廠管道吊架如下圖所示。設(shè)管道重量對吊桿的作用力為10kN；吊桿材料為Q235-A鋼，許用應力[s]＝125MPa；吊桿選用直徑為8毫米的圓鋼，試校核其強度。解：按強度條件強度不夠，選用12mm的圓鋼：§3-3拉（壓）桿連接部分的剪切和擠壓強度計算剪切變形工程中的連接零件銷釘鍵剪切變形焊縫剪切變形受力特點：作用在構(gòu)件兩個側(cè)面上的橫向外力的合力，大小相等，方向相反，且作用線相距很近，并垂直于構(gòu)件的軸線。變形特點：兩外力作用線間截面發(fā)生相對錯動，由矩形變?yōu)槠叫兴倪呅?。剪切變形雙剪切剪力剪力剪切面上的內(nèi)力——剪力QQPPQ=P剪切面上的剪力：數(shù)值上等于剪切面一側(cè)所有橫向外力的代數(shù)和；方向與橫截面平行。剪應力的實用計算假設(shè)：剪力Q在橫截面上均勻分布。剪應力的實用計算式注意：

τ不是剪切面上各點的實際應力，而是平均應力。名義剪應力剪切強度條件[τ]的確定：

1）通過材料的剪切試驗來確定；2）由材料拉伸時的許用應力[σ]來估算。脆性材料：[τ]=（0.8~1.0)[σ]

塑性材料：[τ]=（0.6~0.8)[σ]擠壓的概念QPjy連接件接觸表面間相互壓緊，使表面局部受壓的現(xiàn)象，稱為擠壓。擠壓面σjy擠壓應力的實用計算假設(shè)：擠壓力Pjy在擠壓面上均勻分布。擠壓應力的實用計算式名義擠壓應力擠壓面積1、擠壓面為平面A=lh/22、擠壓面為曲面A=dδ擠壓強度條件[σjy

]的確定：

1）通過材料的擠壓試驗來確定；2）由材料拉伸時的許用應力[σ]來估算。塑性材料：[σjy

]=（1.7~2.0)[σ]

脆性材料：[σjy

]=（2.0~2.5)[σ]注意：當相互擠壓的兩種材料不同時，許用擠壓應力應按抗擠壓能力較弱的材料來確定。例題分析例3-1：拉桿用4個相同的鉚釘固定于格板上，鉚釘?shù)牟牧吓c拉桿相同。已知P=80kN，b=80mm，t=10mm，d=16mm，s=3d，[σ]=160MPa，[τ]=100MPa，[σjy]=300MPa。試校核鉚釘和拉桿的強度。例題分析解：1、校核鉚釘?shù)募羟袕姸?、校核鉚釘?shù)臄D壓強度例題分析3、校核拉桿的拉伸強度PP/4P/4P/4P/4危險截面P3P/42P/4P/4軸力圖例題分析例3-2：如圖所示沖床，Pmax=400kN，沖頭［σ］=400MPa，沖剪鋼板τb=360MPa，設(shè)計沖