节 轴伸压缩概念及例
程械构,伸压缩构件。例钢木组合桁架钢杆(图-),吊装[图-()],吊索[图-()]。
程械构,伸压缩构件。例钢木组合桁架钢杆(图-),吊装[图-()],吊索[图-()]。
图- 轴构件
图- 轴构件
图- 轴构件
图- 轴构件
()吊索;()简图
()吊索;()简图
程伸压缩形构件,称压杆。压杆共:杆件杆,合线杆轴线合。况,杆件形轴伸缩短,称轴伸轴压缩(图-图-)。
程伸压缩形构件,称压杆。压杆共:杆件杆,合线杆轴线合。况,杆件形轴伸缩短,称轴伸轴压缩(图-图-)。
图- 轴伸
图- 轴伸
图- 轴压缩
图- 轴压缩
二节 轴·轴图
、轴
,构件连互。轴载荷[图-()],杆件横截唯量轴,线杆轴线合,即垂横截形,称轴,规符号示[图-()],轴(图-),压(图-)。
,构件连互。轴载荷[图-()],杆件横截唯量轴,线杆轴线合,即垂横截形,称轴,规符号示[图-()],轴(图-),压(图-)。
计算,章阐述。图-()示,杆轴载荷,求横截—。截,假—杆截左右,取研究,图-()示,该段除载荷,弃,横截。显垂横截,杆轴线合。
计算,章阐述。图-()示,杆轴载荷,求横截—。截,假—杆截左右,取研究,图-()示,该段除载荷,弃,横截。显垂横截,杆轴线合。
图- 杆横截
图- 杆横截
() 构件;()—左半图;()—右半图
() 构件;()—左半图;()—右半图
图- 压杆横截
图- 压杆横截
() 构件;()—左半图
() 构件;()—左半图
考察取杆段及共衡,根据衡件
考察取杆段及共衡,根据衡件
∑= =
∑= =
式,即轴。取右段杆研究,图-()示,求横截—轴,必左段杆求指反。
式,即轴。取右段杆研究,图-()示,求横截—轴,必左段杆求指反。
轴负号规:轴指横截线致,取号;反压,取负号。
轴负号规:轴指横截线致,取号;反压,取负号。
综述,计算轴概述:
综述,计算轴概述:
()需求轴横截,假杆件截,选截杆段研究;
()需求轴横截,假杆件截,选截杆段研究;
()画选杆段图,计算简,轴假设,即采设;
()画选杆段图,计算简,轴假设,即采设;
()建选杆段衡程,计算截截未轴。
()建选杆段衡程,计算截截未轴。
二、轴图
杆件轴,杆横截轴各。横截轴随横截置化况,杆轴线横坐标示横截置,垂杆轴线纵坐标示横截轴值,绘示轴截置系图线,称轴图。该图即确轴值及横截置。轴图注:
杆件轴,杆横截轴各。横截轴随横截置化况,杆轴线横坐标示横截置,垂杆轴线纵坐标示横截轴值,绘示轴截置系图线,称轴图。该图即确轴值及横截置。轴图注:
() 轴图置杆件置。轴按例画坐标,图标轴值。
() 轴图置杆件置。轴按例画坐标,图标轴值。
()值()轴图画横坐标,负值(压)轴图画横坐标,标负号。
()值()轴图画横坐标,负值(压)轴图画横坐标,标负号。
举例轴图。
举例轴图。
【例-】 求图-()示杆轴轴图。
【例-】 求图-()示杆轴轴图。
:()求轴。
:()求轴。
段:假沿横截—杆截。计算,取右段杆研究,图-()示,假,衡程∑=求
段:假沿横截—杆截。计算,取右段杆研究,图-()示,假,衡程∑=求
=()
=()
,假 确。
,假 确。
图- [例-]图
图- [例-]图
()构件;()截—右半图;()截—右半图;()截—右半图;()轴图
()构件;()截—右半图;()截—右半图;()截—右半图;()轴图
段:假沿横截—杆截,取右段研究,图-()示。衡程∑=求
段:假沿横截—杆截,取右段研究,图-()示。衡程∑=求
=-=-()
=-=-()
负,示压。
负,示压。
段:假沿横截—杆截,取右段研究,图-()示。衡程∑=,求
段:假沿横截—杆截,取右段研究,图-()示。衡程∑=,求
=-+=()
=-+=()
,。
,。
求述各横截轴,取左段杆研究,首杆衡程求左端约束反,计算轴。
求述各横截轴,取左段杆研究,首杆衡程求左端约束反,计算轴。
()画轴图。
()画轴图。
、、段均载荷,故各段各横截轴横截—、—、—轴。按轴图,画轴图图-()示。该图,轴||=,产段各横截。轴图,杆集左右侧横截,轴突,且突值集。
、、段均载荷,故各段各横截轴横截—、—、—轴。按轴图,画轴图图-()示。该图,轴||=,产段各横截。轴图,杆集左右侧横截,轴突,且突值集。
计算,轴义及计算规则:轴杆轴伸压缩横截,抵抗轴伸压缩形抗;某横截轴,值该截侧杆轴;轴,压负。
计算,轴义及计算规则:轴杆轴伸压缩横截,抵抗轴伸压缩形抗;某横截轴,值该截侧杆轴;轴,压负。
节 (压)杆
确(压)杆轴,判断杆否强足破坏。轴杆横截布系合,判断杆否强足破坏,必须量布布集——。节研究(压)杆。
确(压)杆轴,判断杆否强足破坏。轴杆横截布系合,判断杆否强足破坏,必须量布布集——。节研究(压)杆。
图- 轴伸
图- 轴伸
() 形;()形
() 形;()形
、(压)杆横截
首观察杆形。图-()示截杆,试验画横线、,纵线、。载杆件形,图-()示,形、、、′′、′′、′′、′′,仍线,且垂轴线,移′′′′。
首观察杆形。图-()示截杆,试验画横线、,纵线、。载杆件形,图-()示,形、、、′′、′′、′′、′′,仍线,且垂轴线,移′′′′。
根据,假设:形横截,形仍保持且仍垂轴线,假设。设杆件纵“纤维”组,则假设,横截纤维形均。均匀材料,形,则。,横截各仅存,沿横截均匀布。
根据,假设:形横截,形仍保持且仍垂轴线,假设。设杆件纵“纤维”组,则假设,横截纤维形均。均匀材料,形,则。,横截各仅存,沿横截均匀布。
压杆横截,轴σ(即)。连续假设,横截存。若示横截积,则微积元素σ(微)则构垂横截系,合轴。系:
压杆横截,轴σ(即)。连续假设,横截存。若示横截积,则微积元素σ(微)则构垂横截系,合轴。系:
根据述假设,横截各σ,即均匀布横截,σ量。式()
根据述假设,横截各σ,即均匀布横截,σ量。式()
式(-)压压计算。压杆细杆容易压弯,则属稳题。符号般规,压负。
式(-)压压计算。压杆细杆容易压弯,则属稳题。符号般规,压负。
二、(压)杆斜截
研究压杆横截,杆况,步讨论斜截。
研究压杆横截,杆况,步讨论斜截。
设杆轴[图-()],横截积,式(-),横截σ
设杆轴[图-()],横截积,式(-),横截σ
设横截α角斜—积α,α系
设横截α角斜—积α,α系
若沿截—假构件截,α示斜截—,左段衡[图-()]α=。
若沿截—假构件截,α示斜截—,左段衡[图-()]α=。
仿照求横截均匀布,斜截均匀布。若α示斜截—,
仿照求横截均匀布,斜截均匀布。若α示斜截—,
式()式,注式()示系,
式()式,注式()示系,
图- 斜截
图- 斜截
()构件;()斜截—布;()斜截—
()构件;()斜截—布;()斜截—
α垂斜截σα切斜截切τα[图-()],则
α垂斜截σα切斜截切τα[图-()],则
式(-)及式(-),σαταα函,随斜截角α化。α=°,横截产切;切横截°角斜截,值半,该切;α=°(杆轴线)纵截则。
式(-)及式(-),σαταα函,随斜截角α化。α=°,横截产切;切横截°角斜截,值半,该切;α=°(杆轴线)纵截则。
,铸铁伸破坏,断裂轴线垂,引;铸铁压缩破坏,断裂轴线约°,及低碳钢伸屈服,轴线°滑移线则切引。
,铸铁伸破坏,断裂轴线垂,引;铸铁压缩破坏,断裂轴线约°,及低碳钢伸屈服,轴线°滑移线则切引。
、圣维南
式(-)根据杆横截各论导。该指,论际杆离稍确,附近,杆端连式,况较复杂。圣维南(-,—)指:“杆端载荷式,显著影响区附近布规律,距杆端较述影响逐渐消,趋均匀,影响范围~倍横尺寸”。该压杆横截均匀布论,杆离稍确,图-示,横截距杆横尺寸~倍,趋均匀布,式(-)计算。
式(-)根据杆横截各论导。该指,论际杆离稍确,附近,杆端连式,况较复杂。圣维南(-,—)指:“杆端载荷式,显著影响区附近布规律,距杆端较述影响逐渐消,趋均匀,影响范围~倍横尺寸”。该压杆横截均匀布论,杆离稍确,图-示,横截距杆横尺寸~倍,趋均匀布,式(-)计算。
图- 圣维南
图- 圣维南
节 (压)杆形·胡律
杆轴,形轴伸缩短,,横(轴线垂)缩短伸。图-图-示,图线形形状,虚线形形状。
杆轴,形轴伸缩短,,横(轴线垂)缩短伸。图-图-示,图线形形状,虚线形形状。
图- 轴伸形
图- 轴伸形
图- 轴压缩形
图- 轴压缩形
、轴形胡律
设杆(图-),横截积,轴,杆,则杆轴形轴线
设杆(图-),横截积,轴,杆,则杆轴形轴线
验,弹形范围,杆件伸Δ及杆,横截积反,即
验,弹形范围,杆件伸Δ及杆,横截积反,即
引例,式
引例,式
值材料质,验测,称弹模量,单帕(/),单。
值材料质,验测,称弹模量,单帕(/),单。
式(-),Δ乘积反,即该乘积越,伸Δ越,构件抵抗伸(压缩),称抗(压)刚。杆件,轴载荷,压刚愈,杆轴形愈。
式(-),Δ乘积反,即该乘积越,伸Δ越,构件抵抗伸(压缩),称抗(压)刚。杆件,轴载荷,压刚愈,杆轴形愈。
若换,式(-)
若换,式(-)
式,弹形范围,。
式,弹形范围,。
式(-)~式(-)均称胡律。
式(-)~式(-)均称胡律。
二、横形泊松
图-图-示,设杆径,轴,杆件径,则杆横形横线
图-图-示,设杆径,轴,杆件径,则杆横形横线
验,横伸,杆件沿轴伸,横尺寸减;轴压缩,杆件沿轴缩短,横尺寸则增,即横线轴线恒异号。验证,弹形范围,横线轴线保持例系,μ值绝值:
验,横伸,杆件沿轴伸,横尺寸减;轴压缩,杆件沿轴缩短,横尺寸则增,即横线轴线恒异号。验证,弹形范围,横线轴线保持例系,μ值绝值:
μ值称横形系,泊松,量纲量。弹形范围,材料μ值均,验测。 μ征材料弹量。
μ值称横形系,泊松,量纲量。弹形范围,材料μ值均,验测。 μ征材料弹量。
【例-】 钢杆图-()示,材料弹模量=,试计算:()段伸;()段线;()杆伸。
【例-】 钢杆图-()示,材料弹模量=,试计算:()段伸;()段线;()杆伸。
图- [例-]图
图- [例-]图
()构件;()轴图
()构件;()轴图
:求段轴,轴图[图-()],求:
:求段轴,轴图[图-()],求:
()段伸Δ。根据式(-)
()段伸Δ。根据式(-)
段伸Δ:
段伸Δ:
()段线ε。根据式(-)
()段线ε。根据式(-)
段线ε:
段线ε:
()杆伸。
()杆伸。
Δ=Δ+Δ=.+.=.()
Δ=Δ+Δ=.+.=.()
【例-】 图-()示铰杆系,节铅垂。:杆钢制圆截杆,径=,杆钢制空圆截杆,径=,径=。=,=。求节移值及。
【例-】 图-()示铰杆系,节铅垂。:杆钢制圆截杆,径=,杆钢制空圆截杆,径=,径=。=,=。求节移值及。
图- [例-]图
图- [例-]图
() 构件;()节图;()节移图
() 构件;()节图;()节移图
:()求杆杆轴。,截取节脱离,图图-()示。衡件∑=,
:()求杆杆轴。,截取节脱离,图图-()示。衡件∑=,
×α=
×α=
衡件∑=,
衡件∑=,
式Δ取绝值,系。求
式Δ取绝值,系。求
β=.°=.()
β=.°=.()
即移左。
即移左。
五节 材料伸压缩质
计算构件强、刚、稳,保障,计算值限限,限值取决材料质试验,材料质试验测。材料质称械质,指材料形、破坏。室温,缓慢稳式试验,称温静载试验,测材料质基试验。节介绍程材料伸压缩。
计算构件强、刚、稳,保障,计算值限限,限值取决材料质试验,材料质试验测。材料质称械质,指材料形、破坏。室温,缓慢稳式试验,称温静载试验,测材料质基试验。节介绍程材料伸压缩。
、低碳钢伸质
图- 伸试件
图- 伸试件
() 圆形截;()矩形截
() 圆形截;()矩形截
曲线低碳钢伸质致。
曲线低碳钢伸质致。
图- 低碳钢伸伸图-曲线
图- 低碳钢伸伸图-曲线
() 伸图;()-曲线
() 伸图;()-曲线
.弹阶段
.弹阶段
伸初始阶段,-曲线斜线,阶段系,即σ∝ε,线斜率即材料弹模量,式σ=ε,伸压缩胡律。σ称例极限。显,低例极限,,材料服胡律。,称材料线弹。
伸初始阶段,-曲线斜线,阶段系,即σ∝ε,线斜率即材料弹模量,式σ=ε,伸压缩胡律。σ称例极限。显,低例极限,,材料服胡律。,称材料线弹。
超例极限,,服线系,除形仍完消,形称弹形,σ材料弹形极限值,称弹极限。阶段短,σσ差,严区。
超例极限,,服线系,除形仍完消,形称弹形,σ材料弹形极限值,称弹极限。阶段短,σσ差,严区。
弹极限,除,则试件产形消,提弹形。遗留消形,形称塑形残余形。
弹极限,除,则试件产形消,提弹形。遗留消形,形称塑形残余形。
.屈服(流)阶段
.屈服(流)阶段
超增,非显增,降,微波,σ-ε曲线近线锯齿形线段。基保持,显著增,称屈服流。屈服阶段()低(′)称屈服极限屈服极限。屈服极限值试件形状、载速素,般稳。屈服极限则较稳,够反映材料质,屈服极限称屈服极限屈服,σ示。粗糙值低滑试件,屈服试件隐约轴线°滑移线。
超增,非显增,降,微波,σ-ε曲线近线锯齿形线段。基保持,显著增,称屈服流。屈服阶段()低(′)称屈服极限屈服极限。屈服极限值试件形状、载速素,般稳。屈服极限则较稳,够反映材料质,屈服极限称屈服极限屈服,σ示。粗糙值低滑试件,屈服试件隐约轴线°滑移线。
材料屈服显著塑形,零件塑形影响器,屈服极限σ衡量材料强指标。
材料屈服显著塑形,零件塑形影响器,屈服极限σ衡量材料强指标。
.强化阶段
.强化阶段
屈服阶段,继续增形必须增,材料恢复抵抗形,阶段称强化阶段。图-(),强化阶段σ材料承,称强极限抗强。衡量材料强另指标。强化阶段试件形塑形,弹阶段试件形。阶段较显整试件横尺寸缩。
屈服阶段,继续增形必须增,材料恢复抵抗形,阶段称强化阶段。图-(),强化阶段σ材料承,称强极限抗强。衡量材料强另指标。强化阶段试件形塑形,弹阶段试件形。阶段较显整试件横尺寸缩。
图- 颈缩
图- 颈缩
.局形阶段
.局形阶段
达强极限,试件某局范围横尺寸突缩,形颈缩(图-)。颈缩横截积迅速减,试件继续伸需减。σ-ε图,横截始积算σ=/随降,,试件断。
达强极限,试件某局范围横尺寸突缩,形颈缩(图-)。颈缩横截积迅速减,试件继续伸需减。σ-ε图,横截始积算σ=/随降,,试件断。
.材料塑
.材料塑
试件断塑形。材料较塑形破坏,称材料塑延。材料塑延伸率断收缩率量。
试件断塑形。材料较塑形破坏,称材料塑延。材料塑延伸率断收缩率量。
设试件载标距,断,则百示值
设试件载标距,断,则百示值
称延伸率。试件塑形(-)越,δ越。低碳钢延伸率,均值%~%,低碳钢塑。程按延伸率材料类,δ>%材料称塑延材料,碳钢、黄铜、铝合;δ<%材料称脆材料,铸铁、玻璃、陶瓷。
称延伸率。试件塑形(-)越,δ越。低碳钢延伸率,均值%~%,低碳钢塑。程按延伸率材料类,δ>%材料称塑延材料,碳钢、黄铜、铝合;δ<%材料称脆材料,铸铁、玻璃、陶瓷。
始横截积试件,断颈缩截积,百示值
始横截积试件,断颈缩截积,百示值
称断收缩率。低碳钢断收缩率约%~%。
称断收缩率。低碳钢断收缩率约%~%。
塑材料,扎制冷压型易断裂,承较冲击载荷。
塑材料,扎制冷压型易断裂,承较冲击载荷。
.卸载律冷硬化
.卸载律冷硬化
述验程,持续试件断,载超屈服极限[达图-()],逐渐卸除,系沿斜线′′,斜线′近似。:卸载程,按线规律化。卸载律。完卸除,-图,′示消弹形,′示保留塑形。
述验程,持续试件断,载超屈服极限[达图-()],逐渐卸除,系沿斜线′′,斜线′近似。:卸载程,按线规律化。卸载律。完卸除,-图,′示消弹形,′示保留塑形。
卸载,短载,则沿卸载线′升,,沿线化。载,材料形弹,始塑形。较图-()′′曲线,载,例极限(亦即弹阶段)提,塑形延伸率降低。称冷硬化。
卸载,短载,则沿卸载线′升,,沿线化。载,材料形弹,始塑形。较图-()′′曲线,载,例极限(亦即弹阶段)提,塑形延伸率降低。称冷硬化。
程冷硬化提材料弹范围。钢索建筑钢筋,冷硬化提材料例极限。某零件喷丸,塑形,形冷硬层,提零件层强。材料冷硬化塑降低,退火,消除。
程冷硬化提材料弹范围。钢索建筑钢筋,冷硬化提材料例极限。某零件喷丸,塑形,形冷硬层,提零件层强。材料冷硬化塑降低,退火,消除。
图- 塑材料曲线
图- 塑材料曲线
二、塑材料伸质
程塑材料,除低碳钢,碳钢、某碳钢合钢、青铜、黄铜、硬铝退火球墨铸铁。图-塑材料σ-ε曲线。材料,钢低碳钢,显弹阶段、屈服阶段、强化阶段局形阶段。材料,黄铜,屈服阶段,阶段显。材料,碳钢,屈服阶段局形阶段,弹阶段强化阶段。该指,材料伸初始阶段弹,且线。
程塑材料,除低碳钢,碳钢、某碳钢合钢、青铜、黄铜、硬铝退火球墨铸铁。图-塑材料σ-ε曲线。材料,钢低碳钢,显弹阶段、屈服阶段、强化阶段局形阶段。材料,黄铜,屈服阶段,阶段显。材料,碳钢,屈服阶段局形阶段,弹阶段强化阶段。该指,材料伸初始阶段弹,且线。
显屈服极限塑材料,产.%塑屈服指标,σ.示(图-)。
显屈服极限塑材料,产.%塑屈服指标,σ.示(图-)。
图- 义屈服极限
图- 义屈服极限
图- 铸铁伸曲线
图- 铸铁伸曲线
、铸铁伸质
铸铁伸系微弯曲线。图-示,显线。程铸铁,较低,则近似服胡律。取σ-ε曲线割线替曲线始,割线斜率弹模量,称割线弹模量。铸铁较断,屈服颈缩,试件断齐、粗糙,断,延伸率,乎塑形,测伸强极限σ(断)。铸铁典型脆材料,屈服,强极限σ衡量强唯指标。
铸铁伸系微弯曲线。图-示,显线。程铸铁,较低,则近似服胡律。取σ-ε曲线割线替曲线始,割线斜率弹模量,称割线弹模量。铸铁较断,屈服颈缩,试件断齐、粗糙,断,延伸率,乎塑形,测伸强极限σ(断)。铸铁典型脆材料,屈服,强极限σ衡量强唯指标。
铸铁脆材料抗强低,宜构件。铸铁球化球墨铸铁,显著化,较强,较塑。厂功球墨铸铁替钢材制造曲轴、齿轮零件。
铸铁脆材料抗强低,宜构件。铸铁球化球墨铸铁,显著化,较强,较塑。厂功球墨铸铁替钢材制造曲轴、齿轮零件。
、低碳钢铸铁压缩质
材料压压缩试验测。般细试件压缩容易产稳,属压缩试验,采短粗圆柱形试件,般试件径.~倍。较低碳钢铸铁伸压缩质异,σ-ε曲线画坐标。
材料压压缩试验测。般细试件压缩容易产稳,属压缩试验,采短粗圆柱形试件,般试件径.~倍。较低碳钢铸铁伸压缩质异,σ-ε曲线画坐标。
图-低碳钢压缩伸-曲线。试验:低碳钢伸压缩弹模量屈服极限σ。屈服阶段,低碳钢压缩试件越压越扁,横截积断增,试件抗压继续提,压缩强极限。般,低碳钢及塑材料、压质材料,伸质,压缩试验。
图-低碳钢压缩伸-曲线。试验:低碳钢伸压缩弹模量屈服极限σ。屈服阶段,低碳钢压缩试件越压越扁,横截积断增,试件抗压继续提,压缩强极限。般,低碳钢及塑材料、压质材料,伸质,压缩试验。
图-铸铁压缩伸-曲线。铸铁典型脆材料,压缩质伸较差异,图-,材料伸压缩弹模量基,压缩强极限σ伸~倍,试件形形突破坏,破坏断线轴线约°~°倾角,试件沿斜截错破坏。铸铁反映伸压缩质较差异,脆材料形。脆材料抗压强抗强,宜制压构件,压缩试验抗试验。
图-铸铁压缩伸-曲线。铸铁典型脆材料,压缩质伸较差异,图-,材料伸压缩弹模量基,压缩强极限σ伸~倍,试件形形突破坏,破坏断线轴线约°~°倾角,试件沿斜截错破坏。铸铁反映伸压缩质较差异,脆材料形。脆材料抗压强抗强,宜制压构件,压缩试验抗试验。
图- 低碳钢压缩
图- 低碳钢压缩
图- 铸铁压缩
图- 铸铁压缩
综述,衡量材料指标:例极限(弹极限)σ(σ)、屈服极限σ、强极限σ、弹模量、延伸率δ断收缩率φ。属,量温、热件影响。-列材料温、静载σ、σδ值。
综述,衡量材料指标:例极限(弹极限)σ(σ)、屈服极限σ、强极限σ、弹模量、延伸率δ断收缩率φ。属,量温、热件影响。-列材料温、静载σ、σδ值。
- 材料质
- 材料质
六节 (压)杆强计算
、系
材料质研究,塑材料,达屈服极限σ,构件显塑形(永久形),影响,即效;脆材料,断裂显塑形,断裂效唯标志。,塑材料屈服极限σ脆材料强极限σ义类材料极限。
材料质研究,塑材料,达屈服极限σ,构件显塑形(永久形),影响,即效;脆材料,断裂显塑形,断裂效唯标志。,塑材料屈服极限σ脆材料强极限σ义类材料极限。
根据析计算构件,称。考虑计算误差、材料非均匀必强储备素,构件容值必须低材料极限。材料制具构件,容值称材料,[σ]示,值:
根据析计算构件,称。考虑计算误差、材料非均匀必强储备素,构件容值必须低材料极限。材料制具构件,容值称材料,[σ]示,值:
式,素称系。
式,素称系。
程,系取范围件:
程,系取范围件:
()程。般涉及程均程,程愈,系取愈。
()程。般涉及程均程,程愈,系取愈。
()模型程际差距。差距愈,系取愈。
()模型程际差距。差距愈,系取愈。
()载荷类型。载荷静载荷,载荷系取值。
()载荷类型。载荷静载荷,载荷系取值。
()环境。包括环境污染、温、湿化,恶劣环境系取值。
()环境。包括环境污染、温、湿化,恶劣环境系取值。
()制造构件材料品质。品质取值,品质低取值。
()制造构件材料品质。品质取值,品质低取值。
述,系素决。各材料件系及值,规范设计册查。
述,系素决。各材料件系及值,规范设计册查。
二、强计算
根据析,保证压杆致强够破坏,杆σ超材料[σ],即求
根据析,保证压杆致强够破坏,杆σ超材料[σ],即求
称压杆强件。截压杆,式则
称压杆强件。截压杆,式则
述强件决类强计算题。
述强件决类强计算题。
()强校核:、构件各尺寸及材料均,检验构件否足述强件。
()强校核:、构件各尺寸及材料均,检验构件否足述强件。
()截设计:材料均,根据强件设计构件横截尺寸,达式
()截设计:材料均,根据强件设计构件横截尺寸,达式
()确载荷:构件横截尺寸及材料,确构件构承载荷,达式
()确载荷:构件横截尺寸及材料,确构件构承载荷,达式
类题,强设计,举例。
类题,强设计,举例。
【例-】 构尺寸及图-()示。设、视刚,圆截钢杆,截积,径=,杆材料均钢,[σ]=,若载荷=,试校核该构强否。
【例-】 构尺寸及图-()示。设、视刚,圆截钢杆,截积,径=,杆材料均钢,[σ]=,若载荷=,试校核该构强否。
图- [例-]图
图- [例-]图
() 构件;()析图
() 构件;()析图
:()析危险状态:该构强杆强,强校核,判断哪根杆危险。杆径及材料均,故杆危险,析:
:()析危险状态:该构强杆强,强校核,判断哪根杆危险。杆径及材料均,故杆危险,析:
取杆连支座,杆连支座离,图-()示,,∑=,∑=,
取杆连支座,杆连支座离,图-()示,,∑=,∑=,
×.-×=
×.-×=
×.-×°×.=
×.-×°×.=
=.,=.
=.,=.
杆,故危险杆。
杆,故危险杆。
()计算:杆横截
()计算:杆横截
()校核强:[σ]=,σ=,足强件σ≤[σ]。
()校核强:[σ]=,σ=,足强件σ≤[σ]。
杆强,亦即整构强。
杆强,亦即整构强。
【例-】 例若杆径均未,件,试设计杆需径。
【例-】 例若杆径均未,件,试设计杆需径。
:杆材料,,故需径。设杆、径,则强件
:杆材料,,故需径。设杆、径,则强件
例,
例,
【例-】 桁架图-()示,节铅。设杆径=,[σ]=,杆径=,[σ]=,α=°,β=°,试求该桁架载荷[]。
【例-】 桁架图-()示,节铅。设杆径=,[σ]=,杆径=,[σ]=,α=°,β=°,试求该桁架载荷[]。
图- [例-]图
图- [例-]图
()构件;()节图
()构件;()节图
:取节研究,图-()示,考虑该节静衡
:取节研究,图-()示,考虑该节静衡
式()式
式()式
按杆强件
按杆强件
式()式
式()式
载荷:[]=([],[])=.()
载荷:[]=([],[])=.()
例按计算:
例按计算:
求[]=.,=[]式()式,
求[]=.,=[]式()式,
=.=.()
=.=.()
杆强校核:
杆强校核:
杆强件足,[]=[]=.()。
杆强件足,[]=[]=.()。
[讨论]:计算,杆达,杆仍强储备,故设计尽合。合设计构件承载,即[]/[]=/,设计图-构杆达,称强设计。注
[讨论]:计算,杆达,杆仍强储备,故设计尽合。合设计构件承载,即[]/[]=/,设计图-构杆达,称强设计。注
非强设计,衡程∑=,[]、[]计算载荷[],即
非强设计,衡程∑=,[]、[]计算载荷[],即
[]=[]°+[]°=.()
[]=[]°+[]°=.()
;强设计,则式。
;强设计,则式。
七节 集概念
截杆轴伸压缩,横截均匀布。程际需,构件必须切、切槽、油孔、螺纹、轴肩,致截尺寸剧烈化。验论析,尺寸剧烈化横截,均匀布。例,圆孔切板(图-),圆孔切附近局区域,剧烈增,离圆孔切稍,迅速降低趋均匀。构件形突化引局急剧增称集。
截杆轴伸压缩,横截均匀布。程际需,构件必须切、切槽、油孔、螺纹、轴肩,致截尺寸剧烈化。验论析,尺寸剧烈化横截,均匀布。例,圆孔切板(图-),圆孔切附近局区域,剧烈增,离圆孔切稍,迅速降低趋均匀。构件形突化引局急剧增称集。
设集截σ,截均σ,则值
设集截σ,截均σ,则值
称论集系。反映集程,系。验:截尺寸改越急剧,角越尖,孔越,集程越严。,构件设计尽截化缓慢,阶梯轴轴肩圆弧渡,且尽量圆弧半径。
称论集系。反映集程,系。验:截尺寸改越急剧,角越尖,孔越,集程越严。,构件设计尽截化缓慢,阶梯轴轴肩圆弧渡,且尽量圆弧半径。
材料,集敏程。塑材料屈服阶段,达屈服极限σ该材料形继续增,暂。继续增,增截尚未屈服材料承担,该截继增屈服极限,图-示。布逐渐趋均匀,限制σ值,,塑材料集敏。脆材料屈服阶段,集σ较达材料强极限σ,该首产裂纹,导致破坏。脆材料集敏。脆材料制零件,即静载,考虑集零件承载削弱。灰铸铁,均匀缺陷产集素,零件形改引集素,零件承载造显影响。
材料,集敏程。塑材料屈服阶段,达屈服极限σ该材料形继续增,暂。继续增,增截尚未屈服材料承担,该截继增屈服极限,图-示。布逐渐趋均匀,限制σ值,,塑材料集敏。脆材料屈服阶段,集σ较达材料强极限σ,该首产裂纹,导致破坏。脆材料集敏。脆材料制零件,即静载,考虑集零件承载削弱。灰铸铁,均匀缺陷产集素,零件形改引集素,零件承载造显影响。
图- 集较
图- 集较
()圆孔板;()切板
()圆孔板;()切板
图- 集
图- 集
程构件况求,存切槽、螺纹、钻孔,致截突化,集,予充注。
程构件况求,存切槽、螺纹、钻孔,致截突化,集,予充注。
*八节 (压)杆超静题
、静超静题
图-示铰杆系,杆轴静衡程确,类题称静题。未独衡程,仅衡件确约束反构称静构。
图-示铰杆系,杆轴静衡程确,类题称静题。未独衡程,仅衡件确约束反构称静构。
图-()示端固杆,取杆轴线轴,沿杆轴线集载荷,端沿杆轴反。未反载荷构共线系,独衡程,即仅静衡程确未,类题称超静题。该杆超静题。未(约束反)超独静衡程,仅靠静衡件确构未构称超静构。余未称超静。图-()示杆系,节载荷。,杆未、、构汇交系,独衡程。超静题。
图-()示端固杆,取杆轴线轴,沿杆轴线集载荷,端沿杆轴反。未反载荷构共线系,独衡程,即仅静衡程确未,类题称超静题。该杆超静题。未(约束反)超独静衡程,仅靠静衡件确构未构称超静构。余未称超静。图-()示杆系,节载荷。,杆未、、构汇交系,独衡程。超静题。
图- 压超静构
图- 压超静构
() 双固端杆;() 杆系构
() 双固端杆;() 杆系构
二、般超静题
确超静题未,除衡程,必须研究形,借助形系,建足够量补充程。(压)构件组超静构,研究构件各各构件形系式,系式称形协调程。形系,系式各形示(注:负号必须致),含未补充程,联独静衡程求联程组,求未。具步骤:
确超静题未,除衡程,必须研究形,借助形系,建足够量补充程。(压)构件组超静构,研究构件各各构件形系式,系式称形协调程。形系,系式各形示(注:负号必须致),含未补充程,联独静衡程求联程组,求未。具步骤:
()静析:列效独衡程。
()静析:列效独衡程。
()析:列形协调程。
()析:列形协调程。
()系:系,形协调程各形移未达。
()系:系,形协调程各形移未达。
()联求:各独衡程未达形协调程即补充程构程组,求程组,未。
()联求:各独衡程未达形协调程即补充程构程组,求程组,未。
【例-】 图-()示双固端杆轴载荷构。假设杆段材料弹模量;材料弹模量,轴载荷段皆,横截积皆。试求支反。
【例-】 图-()示双固端杆轴载荷构。假设杆段材料弹模量;材料弹模量,轴载荷段皆,横截积皆。试求支反。
:()静析:拆除端支座,假设支反均,衡程
:()静析:拆除端支座,假设支反均,衡程
()析:杆端固,杆伸缩量零,段示
()析:杆端固,杆伸缩量零,段示
()系:计算段形,注=-,=
()系:计算段形,注=-,=
式()
式()
补充程。
补充程。
()联求:程组()、(′),
()联求:程组()、(′),
未均,支反假设。
未均,支反假设。
【例-】 图-()示杆系构。假设杆、、材料弹模量均;横截积皆。载荷,杆。试求各杆、。
【例-】 图-()示杆系构。假设杆、、材料弹模量均;横截积皆。载荷,杆。试求各杆、。
:()静析:析节,假设根杆轴、均伸,图-()示,列衡程
:()静析:析节,假设根杆轴、均伸,图-()示,列衡程
∑=:-α+α=
∑=:-α+α=
∑=: α++α=
∑=: α++α=
化简 =
化简 =
()析:各杆轴假设,各杆形必须假设伸,形假设,切线替圆弧移图析,图-()示。杆杆形系
()析:各杆轴假设,各杆形必须假设伸,形假设,切线替圆弧移图析,图-()示。杆杆形系
图- [例-]图
图- [例-]图
() 构件;()节图;() 节移图
() 构件;()节图;() 节移图
()系:计算杆形
()系:计算杆形
式()
式()
()联求:程组()、(′),
()联求:程组()、(′),
未均,根构件轴均假设(伸)致。
未均,根构件轴均假设(伸)致。
、装配
程,构件尺寸制造误差免,静构,误差引构形状微改,引。图-()线示静构,设杆设计求,杆装配,构形状微量化,图虚线示,影响,改杆况。组静构各杆形约束。超静构,尺寸误差构件,整构装配,未载荷构件存,称装配预。
程,构件尺寸制造误差免,静构,误差引构形状微改,引。图-()线示静构,设杆设计求,杆装配,构形状微量化,图虚线示,影响,改杆况。组静构各杆形约束。超静构,尺寸误差构件,整构装配,未载荷构件存,称装配预。
图- [例-]图
图- [例-]图
()静构;()超静构;()节″图
()静构;()超静构;()节″图
:()静析:杆杆、杆强装配,图-()虚线示,则势必杆Δ,杆、杆缩短Δ,″联。,构未,杆产,杆、杆产压。取节″脱离[图-()],设杆,故轴,杆、杆缩短,故轴压。假杆杆刚。根据衡件
:()静析:杆杆、杆强装配,图-()虚线示,则势必杆Δ,杆、杆缩短Δ,″联。,构未,杆产,杆、杆产压。取节″脱离[图-()],设杆,故轴,杆、杆缩短,故轴压。假杆杆刚。根据衡件
()析:图-()ΔΔ系。
()析:图-()ΔΔ系。
即形件。
即形件。
()系:胡律,
()系:胡律,
即程。
即程。
式()式(),
式()式(),
即补充程。衡程()联求,
即补充程。衡程()联求,
=α=.()
=α=.()
杆件制造尺寸精确引,称装配装配。般,装配存,装配达益。例,例杆组构,若承节载荷,图-()示,,载荷引杆。,若故杆、杆制造求短,,杆装配,杆、杆压初。载荷,产初压抵消,达节省材料。钢筋混凝土构,装配概念预构件广泛,节省量材料。
杆件制造尺寸精确引,称装配装配。般,装配存,装配达益。例,例杆组构,若承节载荷,图-()示,,载荷引杆。,若故杆、杆制造求短,,杆装配,杆、杆压初。载荷,产初压抵消,达节省材料。钢筋混凝土构,装配概念预构件广泛,节省量材料。
、温
构件温化引伸缩短形,静构,形产。超静构,约束构件温形限制,构件产。温化产称温。程设计,必须考虑温构影响。建筑程选材留伸缩缝决温题。
构件温化引伸缩短形,静构,形产。超静构,约束构件温形限制,构件产。温化产称温。程设计,必须考虑温构影响。建筑程选材留伸缩缝决温题。
【例-】 图-()示构。材料弹模量,线膨胀系,杆,横截积。构装温,初始(装配),温>。试求支反。
【例-】 图-()示构。材料弹模量,线膨胀系,杆,横截积。构装温,初始(装配),温>。试求支反。
:()静析:、固端限制杆温升产膨胀,必约束反、端,图-()示。
:()静析:、固端限制杆温升产膨胀,必约束反、端,图-()示。
∑=: =
∑=: =
图- [例-]图
图- [例-]图
()构件;()图
()构件;()图
()析:假设除端支座,构件温升膨胀Δ,端、约束反,杆件缩短Δ。杆端固,杆伸缩量,即
()析:假设除端支座,构件温升膨胀Δ,端、约束反,杆件缩短Δ。杆端固,杆伸缩量,即
()系:温化量
()系:温化量
Δ=- (Δ>)
Δ=- (Δ>)
杆膨胀
杆膨胀
支反引形
支反引形
式()、式()式()求
式()、式()式()求
故 ==αΔ
故 ==αΔ
,衡件,即杆
,衡件,即杆
称温,σ称温。
称温,σ称温。
章需确、基概念,熟练掌握绘制轴图,识掌握析(压)形形式横截布规律,熟练计算式强件决杆件强题,掌握杆件形析及计算,掌握材料伸压缩质,析超静题。章基识。
章需确、基概念,熟练掌握绘制轴图,识掌握析(压)形形式横截布规律,熟练计算式强件决杆件强题,掌握杆件形析及计算,掌握材料伸压缩质,析超静题。章基识。
()合线杆轴线合,杆件产轴伸缩短形,沿杆轴线轴,轴。
()合线杆轴线合,杆件产轴伸缩短形,沿杆轴线轴,轴。
()计算杆件轴截,假截杆件,取研究,根据衡件求轴绘制轴图。
()计算杆件轴截,假截杆件,取研究,根据衡件求轴绘制轴图。
()属材料温、静载荷件,若按照断裂塑形类,塑材料脆材料,选取低碳钢铸铁典型。低碳钢伸试验,测质指标:
()属材料温、静载荷件,若按照断裂塑形类,塑材料脆材料,选取低碳钢铸铁典型。低碳钢伸试验,测质指标:
例极限σ,标志材料线弹范围强限值;
例极限σ,标志材料线弹范围强限值;
屈服极限σ,标志材料屈服(流)阶段强限值;
屈服极限σ,标志材料屈服(流)阶段强限值;
强极限σ,标志材料强值;
强极限σ,标志材料强值;
延伸率δ截收缩率φ,标志材料塑;
延伸率δ截收缩率φ,标志材料塑;
弹模量泊松μ,标志材料弹。
弹模量泊松μ,标志材料弹。
显屈服阶段塑材料,程规产塑.%义屈服极限σ.。低碳钢具强较,塑较,晶组织较均匀,般塑材料具。铸铁低碳钢较,抗强低,塑差。铸铁抗压抗,般脆材料。注材料,合选择材料。
显屈服阶段塑材料,程规产塑.%义屈服极限σ.。低碳钢具强较,塑较,晶组织较均匀,般塑材料具。铸铁低碳钢较,抗强低,塑差。铸铁抗压抗,般脆材料。注材料,合选择材料。
()伸压缩超静题
()伸压缩超静题
)基概念:静构静衡件完求,超静构仅靠静衡件确未。
)基概念:静构静衡件完求,超静构仅靠静衡件确未。
)确超静题未,除衡程,必须研究形,借助形系,建足够量补充程。
)确超静题未,除衡程,必须研究形,借助形系,建足够量补充程。
思考题
- 思考题-图示端固截板,端均匀σ,载画斜线,试载斜线′′否保持,?
- 思考题-图示端固截板,端均匀σ,载画斜线,试载斜线′′否保持,?
- 试论证杆件横截各若,则截布合必横截形。反,布合虽横截形,横截各。
- 试论证杆件横截各若,则截布合必横截形。反,布合虽横截形,横截各。
思考题-图
思考题-图
思考题-图
思考题-图
- 横截径=均质钢杆,思考题-图示。杆=,材料弹模量=,倍形测量仪测杆形仪读.。试求该杆。
- 横截径=均质钢杆,思考题-图示。杆=,材料弹模量=,倍形测量仪测杆形仪读.。试求该杆。
- 根钢筋试,弹模量=,例极限σ=;轴,纵线ε=.。试求钢筋横截。,试纵线增ε=.,钢筋横截否胡律确,?
- 根钢筋试,弹模量=,例极限σ=;轴,纵线ε=.。试求钢筋横截。,试纵线增ε=.,钢筋横截否胡律确,?
- 弹模量义?低碳钢弹模量=,混凝土弹模量=,试求列各项:
- 弹模量义?低碳钢弹模量=,混凝土弹模量=,试求列各项:
()横截σ况,钢混凝土杆纵线ε;
()横截σ况,钢混凝土杆纵线ε;
()纵线ε况,钢混凝土杆横截σ;
()纵线ε况,钢混凝土杆横截σ;
() 纵线ε=.况,钢混凝土杆横截σ值。
() 纵线ε=.况,钢混凝土杆横截σ值。
- 若某,测均线,则否必?若测仅线,则否必?若测均线,则否必?
- 若某,测均线,则否必?若测仅线,则否必?若测均线,则否必?
- 低碳钢试验伸图,低碳钢断反强极限低?
- 低碳钢试验伸图,低碳钢断反强极限低?
- 脆材料制轴伸矩形截杆,若轴线裂纹,杆强否降低?若裂纹杆轴线垂,杆强否影响?
- 脆材料制轴伸矩形截杆,若轴线裂纹,杆强否降低?若裂纹杆轴线垂,杆强否影响?
习题
- 习题-图示杆件轴图。
- 习题-图示杆件轴图。
习题-图
习题-图
- 习题-图示杆件轴图。=。
- 习题-图示杆件轴图。=。
- 块钢板铆钉联,=。设铆钉承担/。铆钉径=,钢板宽=,厚δ=,连按习题-()、()图示形式,试钢板轴图,求。
- 块钢板铆钉联,=。设铆钉承担/。铆钉径=,钢板宽=,厚δ=,连按习题-()、()图示形式,试钢板轴图,求。
- 设习题-() 图杆件横截积×矩形,试求杆件各截。
- 设习题-() 图杆件横截积×矩形,试求杆件各截。
习题-图
习题-图
习题-图
习题-图
- 习题-图示构,各杆钢制,横截积均×-,=。试求各杆。
- 习题-图示构,各杆钢制,横截积均×-,=。试求各杆。
- 习题-图示根截×木柱,横梁传,试求柱、、段。
- 习题-图示根截×木柱,横梁传,试求柱、、段。
- 习题-图示角架,杆组,杆材料,抗抗压均[σ],截积。设杆保持,杆倾角θ改。试θ,该角架量。
- 习题-图示角架,杆组,杆材料,抗抗压均[σ],截积。设杆保持,杆倾角θ改。试θ,该角架量。
习题-图
习题-图
习题-图
习题-图
习题-图
习题-图
- 习题-图示积×矩形截杆,=。试求:
- 习题-图示积×矩形截杆,=。试求:
()θ=π/斜截—;
()θ=π/斜截—;
()σ切τ及角。
()σ切τ及角。
- 习题-图示钢杆横截积,钢弹模量=,求各段杆、伸及杆伸。
- 习题-图示钢杆横截积,钢弹模量=,求各段杆、伸及杆伸。
习题-图
习题-图
习题-图
习题-图
- 习题-图示刚杆,根弹杆悬吊。:、、、,试求横杆保持?
- 习题-图示刚杆,根弹杆悬吊。:、、、,试求横杆保持?
习题-图
习题-图
习题-图
习题-图
习题-图
习题-图
- 习题-图示角架,节铅垂=。设杆圆截钢杆,径=,杆空圆管,积=×-,杆弹模量=。试求节移值及。
- 习题-图示角架,节铅垂=。设杆圆截钢杆,径=,杆空圆管,积=×-,杆弹模量=。试求节移值及。
- 习题-图示形铰系,五根材料截杆件组,节,。:、、、,试求、移值。
- 习题-图示形铰系,五根材料截杆件组,节,。:、、、,试求、移值。
习题-图
习题-图
- 习题-图示钢制圆轴,轴压=。设材料弹模量=,泊松μ=.。试求该轴,径改量ΔΔ及占尺寸百。
- 习题-图示钢制圆轴,轴压=。设材料弹模量=,泊松μ=.。试求该轴,径改量ΔΔ及占尺寸百。
- 习题-图示角架,节。设圆截钢杆,径,杆;空圆管,截积,杆。:材料[σ]=,=,=,=×-,=.,=.。试强校核。
- 习题-图示角架,节。设圆截钢杆,径,杆;空圆管,截积,杆。:材料[σ]=,=,=,=×-,=.,=.。试强校核。
- 习题-图示角架,节。设杆钢制空圆管,径=,径=.=;杆空圆管,、径值.;材料[σ]=。试根据强件选择杆截尺寸,求容值。
- 习题-图示角架,节。设杆钢制空圆管,径=,径=.=;杆空圆管,、径值.;材料[σ]=。试根据强件选择杆截尺寸,求容值。
习题-图
习题-图
习题-图
习题-图
- 习题-()图示桁架,杆均,均根角钢焊[习题图-()]。设=,钢[σ]=。试杆选择角钢型号(压杆考虑压弯素)。
- 习题-()图示桁架,杆均,均根角钢焊[习题图-()]。设=,钢[σ]=。试杆选择角钢型号(压杆考虑压弯素)。
习题-图
习题-图
- 习题-图示形截阶形混凝土柱。设混凝土容ρ=/,=,[σ]=。试根据强件选择截宽。
- 习题-图示形截阶形混凝土柱。设混凝土容ρ=/,=,[σ]=。试根据强件选择截宽。
- 习题-图示角架杆组。杆根号槽钢组,[σ]=;杆根号钢,[σ]=。求载荷值[]。
- 习题-图示角架杆组。杆根号槽钢组,[σ]=;杆根号钢,[σ]=。求载荷值[]。
习题-图
习题-图
习题-图
习题-图
习题-图
习题-图
- 习题-图示设备简图。设索截积=,[σ]=。试索强件确该吊量。
- 习题-图示设备简图。设索截积=,[σ]=。试索强件确该吊量。
- 习题-图示阶梯形钢杆,截积=,截积=。温=+℃固刚。试求温升 =+℃,杆引值。钢线膨胀系α=×-/℃,=。
- 习题-图示阶梯形钢杆,截积=,截积=。温=+℃固刚。试求温升 =+℃,杆引值。钢线膨胀系α=×-/℃,=。
习题-图
习题-图
习题-图
习题-图
- 习题-图示形构,周铝杆,弹模量=,线膨胀系α=.×-/℃。角线钢丝,弹模量=,线膨胀系α=.×-/℃。铝丝钢丝横截积∶,若温升Δ=℃,试求钢丝。
- 习题-图示形构,周铝杆,弹模量=,线膨胀系α=.×-/℃。角线钢丝,弹模量=,线膨胀系α=.×-/℃。铝丝钢丝横截积∶,若温升Δ=℃,试求钢丝。
习题-图
习题-图
习题-图
习题-图
- 习题-图示构,杆设计尺寸短δ。强杆连,铅垂。设刚梁,、、δ 及杆刚均。试求杆轴。
- 习题-图示构,杆设计尺寸短δ。强杆连,铅垂。设刚梁,、、δ 及杆刚均。试求杆轴。
- 习题-图示构,杆,铰,均.,横截积,弹模量=。杆横截积,弹模量=。杆制造短.,强连。试求初始。
- 习题-图示构,杆,铰,均.,横截积,弹模量=。杆横截积,弹模量=。杆制造短.,强连。试求初始。