《基礎(chǔ)應(yīng)力法習題》課件

《基礎(chǔ)應(yīng)力法習題》PPT課件課程簡介本課程主要講解基礎(chǔ)應(yīng)力法理論，涵蓋了應(yīng)力分類、應(yīng)力定義、主應(yīng)力分析、安全系數(shù)計算等核心內(nèi)容。通過本課程的學習，學生將掌握基礎(chǔ)應(yīng)力法的基本理論和方法，并能運用這些知識解決實際工程問題。課程目標1掌握應(yīng)力定義理解應(yīng)力的基本概念，包括應(yīng)力的分類、定義和單位。2學會應(yīng)力分析掌握應(yīng)力分析的基本方法，包括平面應(yīng)力分析、主應(yīng)力計算、最大切應(yīng)力確定等。3理解強度理論學習常見的強度理論，包括強度理論、疲勞強度理論、靜態(tài)強度理論等。4掌握設(shè)計原則了解合理設(shè)計的原則，并能運用這些原則進行零件和結(jié)構(gòu)的設(shè)計。應(yīng)力分類正應(yīng)力垂直于受力面的應(yīng)力，常稱為拉應(yīng)力或壓應(yīng)力。切應(yīng)力平行于受力面的應(yīng)力，常稱為剪應(yīng)力。合成應(yīng)力正應(yīng)力和切應(yīng)力的合力，由應(yīng)力狀態(tài)決定。應(yīng)力定義及單位定義應(yīng)力是指物體在外力作用下內(nèi)部產(chǎn)生的抵抗變形的能力。單位應(yīng)力的常用單位為帕斯卡(Pa)或牛頓每平方米(N/m2)。主應(yīng)力和平面應(yīng)力主應(yīng)力是指作用在物體截面上最大和最小的正應(yīng)力。平面應(yīng)力是指作用在物體截面上只有一個方向上的應(yīng)力。平面應(yīng)力分析1建立坐標系，確定截面上的應(yīng)力狀態(tài)。2利用應(yīng)力變換公式，計算不同方向上的應(yīng)力。3根據(jù)應(yīng)力狀態(tài)，判斷物體的安全性。主應(yīng)力的計算利用摩爾圓，進行圖形分析。運用應(yīng)力變換公式，進行代數(shù)計算。根據(jù)計算結(jié)果，確定主應(yīng)力的大小和方向。最大切應(yīng)力的確定1確定主應(yīng)力2計算最大切應(yīng)力3確定最大切應(yīng)力的方向安全系數(shù)的計算1.5強度材料所能承受的最大應(yīng)力。2.0工作應(yīng)力物體實際承受的應(yīng)力。3.0安全系數(shù)強度與工作應(yīng)力的比值。桿件的軸向應(yīng)力分析軸向拉伸桿件受到拉力作用，內(nèi)部產(chǎn)生拉應(yīng)力。軸向壓縮桿件受到壓力作用，內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力。桿件的彎曲應(yīng)力分析彎曲應(yīng)力分布彎曲應(yīng)力在截面上呈線性分布，最大值出現(xiàn)在最外層。計算方法利用彎曲應(yīng)力公式，計算不同位置的彎曲應(yīng)力。桿件的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力分析1確定桿件的截面形狀和扭矩。2利用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力公式，計算截面上不同點的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力。3根據(jù)計算結(jié)果，判斷桿件的安全性。桿件的組合應(yīng)力分析將軸向應(yīng)力、彎曲應(yīng)力和扭轉(zhuǎn)應(yīng)力疊加。運用組合應(yīng)力強度理論，判斷桿件的安全性。根據(jù)計算結(jié)果，優(yōu)化桿件的形狀或材料。圓環(huán)和圓盤應(yīng)力分析圓環(huán)應(yīng)力圓環(huán)受到徑向載荷作用，內(nèi)部產(chǎn)生徑向應(yīng)力和周向應(yīng)力。圓盤應(yīng)力圓盤受到徑向載荷或彎矩作用，內(nèi)部產(chǎn)生徑向應(yīng)力、周向應(yīng)力和切向應(yīng)力。壁厚變化的薄壁容器應(yīng)力分布薄壁容器的壁厚變化，會改變應(yīng)力分布。計算方法運用薄壁容器應(yīng)力計算方法，分析應(yīng)力變化規(guī)律。圓錐容器壁應(yīng)力分析1確定圓錐容器的幾何尺寸2計算容器壁上的應(yīng)力3判斷圓錐容器的安全性螺紋連接件的應(yīng)力分析1.5螺栓螺栓承受拉應(yīng)力，需要考慮螺栓的強度和長度。2.0螺母螺母承受壓應(yīng)力，需要考慮螺母的強度和尺寸。3.0連接強度連接強度取決于螺栓、螺母和被連接件的強度。焊接接頭的應(yīng)力分析焊縫應(yīng)力焊縫的應(yīng)力分布與焊縫的形狀和尺寸有關(guān)。焊縫強度焊縫強度取決于焊縫的材料和工藝。應(yīng)力集中問題分析1識別應(yīng)力集中的位置和原因。2利用應(yīng)力集中系數(shù)，計算應(yīng)力集中程度。3通過設(shè)計改進，降低應(yīng)力集中程度。應(yīng)力理論強度理論最大正應(yīng)力理論最大切應(yīng)力理論應(yīng)變能理論疲勞強度理論疲勞破壞物體在循環(huán)載荷作用下，由于微觀裂紋的擴展而導致破壞。疲勞強度材料在反復載荷作用下所能承受的最大應(yīng)力。疲勞壽命材料在反復載荷作用下，直至破壞所需循環(huán)次數(shù)。靜態(tài)強度理論靜態(tài)載荷指載荷大小和方向不隨時間變化的載荷。靜態(tài)強度材料在靜態(tài)載荷作用下所能承受的最大應(yīng)力。合理設(shè)計的基本原則安全原則保證結(jié)構(gòu)在工作條件下，能安全可靠地運行。經(jīng)濟原則選擇合適的材料和工藝，使設(shè)計方案經(jīng)濟合理。適用原則滿足使用功能，并符合設(shè)計要求。材料性能參數(shù)選擇1確定材料的強度、塑性、硬度等指標。2選擇合適的材料，滿足設(shè)計要求。3考慮材料的成本、加工性能和使用環(huán)境。零件尺寸確定的方法根據(jù)應(yīng)力分析結(jié)果，確定零件的尺寸?？紤]零件的加工精度、裝配要求和使用環(huán)境。優(yōu)化零件尺寸，提高結(jié)構(gòu)的強度和可靠性。結(jié)構(gòu)設(shè)計實例分析實例一橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計，考慮荷載、材料和環(huán)境因素。實例二機械零件設(shè)計，優(yōu)化尺寸和形狀，提高強度和可靠性。應(yīng)用實踐與展望應(yīng)用實踐基礎(chǔ)應(yīng)力法在工程