刚静材料区联系、材料基假设,掌握轴及形、及概念,掌握、系、危险截强件概念,截计算,析程际轴(压)杆危险截,熟练程际轴(压)杆件强计算形计算。
刚静材料区联系、材料基假设,掌握轴及形、及概念,掌握、系、危险截强件概念,截计算,析程际轴(压)杆危险截,熟练程际轴(压)杆件强计算形计算。
习:
习:
模块导读:
模块导读:
,江苏某楼建筑台塔式械故,砸坏房屋,整除塔构废,司伤。
,江苏某楼建筑台塔式械故,砸坏房屋,整除塔构废,司伤。
步调查,该塔基装,转支承装置固螺栓均未按照装求预紧,随拧紧。施承螺栓保证否拧紧。,转支承装置螺栓群松紧均预紧螺栓群。角析,塔倾翻矩沿转支承圆周布螺栓,拧较紧螺栓,倾翻矩引螺栓超该螺栓抗极限,该螺栓断,退;较紧螺栓紧跟断,退。照,导致螺栓断,、构离,造恶故。
步调查,该塔基装,转支承装置固螺栓均未按照装求预紧,随拧紧。施承螺栓保证否拧紧。,转支承装置螺栓群松紧均预紧螺栓群。角析,塔倾翻矩沿转支承圆周布螺栓,拧较紧螺栓,倾翻矩引螺栓超该螺栓抗极限,该螺栓断,退;较紧螺栓紧跟断,退。照,导致螺栓断,、构离,造恶故。
,构件承载况伸、压缩析强计算程题,模块伸断裂题决提供论基础计算。
,构件承载况伸、压缩析强计算程题,模块伸断裂题决提供论基础计算。
. 材料准备识
.. 材料务
程构构件,荷载足求:
程构构件,荷载足求:
()强求。构件具足够抵抗破坏。
()强求。构件具足够抵抗破坏。
()刚求。构件具足够抵抗形。
()刚求。构件具足够抵抗形。
()稳求。构件必须具足够保持衡状态。
()稳求。构件必须具足够保持衡状态。
构件强够构件塑形形断裂故,丧;构件弹形导致构件磨损、噪,设备产废品;构件稳够构件突衡状态,导致故。
构件强够构件塑形形断裂故,丧;构件弹形导致构件磨损、噪,设备产废品;构件稳够构件突衡状态,导致故。
足构件强、刚、稳求,构件材料、截形状尺寸选择合,,考虑尽节省材料,足济求。材料务:研究构件强、刚稳,保证构件提,构件选择合适材料、确合截形状尺寸提供论基础计算,达既济。
足构件强、刚、稳求,构件材料、截形状尺寸选择合,,考虑尽节省材料,足济求。材料务:研究构件强、刚稳,保证构件提,构件选择合适材料、确合截形状尺寸提供论基础计算,达既济。
.. 形固及基假设
.固
.固
静,研究()刚。程际,形刚存。荷载,构件形状尺寸改,构件微形研究衡题影响,忽略计。材料,研究构件承载形系,,承载形,即微忽略,,构件视形固。
静,研究()刚。程际,形刚存。荷载,构件形状尺寸改,构件微形研究衡题影响,忽略计。材料,研究构件承载形系,,承载形,即微忽略,,构件视形固。
般况形类,即弹形(撤掉完恢复形)塑形(撤掉恢复形)。
般况形类,即弹形(撤掉完恢复形)塑形(撤掉恢复形)。
.形固基假设
.形固基假设
构件强、刚稳求,形固假设:
构件强、刚稳求,形固假设:
()连续均匀假设。假设形固整积完充质,毫隙存,整构件材料制,且构件各质完。
()连续均匀假设。假设形固整积完充质,毫隙存,整构件材料制,且构件各质完。
()各假设。假设形固沿质完。
()各假设。假设形固沿质完。
程材料具各,钢、铸铁属基符合述假设,称各材料。沿材料,称各异材料,竹、木材纤维类材料。
程材料具各,钢、铸铁属基符合述假设,称各材料。沿材料,称各异材料,竹、木材纤维类材料。
,材料限研究形。形指构件产形量构件始尺寸。,研究构件强刚题,均按构件始尺寸形状计算,形论。形论材料计算析义。程构件形般属弹范围形。
,材料限研究形。形指构件产形量构件始尺寸。,研究构件强刚题,均按构件始尺寸形状计算,形论。形论材料计算析义。程构件形般属弹范围形。
综述,材料构件材料均匀、连续、各形固,且按形论材料弹范围研究。
综述,材料构件材料均匀、连续、各形固,且按形论材料弹范围研究。
.. 杆件形基形式
杆件程研究。杆件形,杆、曲杆折杆。横截(垂轴线截),截(各截均)杆截(各截化)杆。讨论截杆(简称杆)。
杆件程研究。杆件形,杆、曲杆折杆。横截(垂轴线截),截(各截均)杆截(各截化)杆。讨论截杆(简称杆)。
际程,杆件各各,杆件形各各,归纳乎基形,基形组合形。
际程,杆件各各,杆件形各各,归纳乎基形,基形组合形。
.轴(压)形
.轴(压)形
:杆件杆轴线合。
:杆件杆轴线合。
形:杆件沿轴线伸缩短。
形:杆件沿轴线伸缩短。
产轴(压)形杆件称(压)杆。图.()示构架杆杆杆压杆。
产轴(压)形杆件称(压)杆。图.()示构架杆杆杆压杆。
图.
.剪切形
.剪切形
:杆件距近、、反、线垂杆轴线(简称横)。
:杆件距近、、反、线垂杆轴线(简称横)。
形:杆件横截沿产错形,图.()示。
形:杆件横截沿产错形,图.()示。
图.
剪切形杆件压杆连件。例,图.()示螺栓连件形均剪切形。
剪切形杆件压杆连件。例,图.()示螺栓连件形均剪切形。
.扭转形
.扭转形
:杆件转反、垂杆轴线偶。
:杆件转反、垂杆轴线偶。
形:邻横截绕杆轴线产扭转形。
形:邻横截绕杆轴线产扭转形。
产扭转形杆件传轴,房屋雨篷梁、钻钻杆、业厂房吊梁存程扭转形,图.示。
产扭转形杆件传轴,房屋雨篷梁、钻钻杆、业厂房吊梁存程扭转形,图.示。
图.
.弯曲形
.弯曲形
:杆件梁轴线纵称(荷载支座反)。
:杆件梁轴线纵称(荷载支座反)。
形:梁弯曲轴线仍纵称。
形:梁弯曲轴线仍纵称。
产弯曲形杆件称梁(称弯杆)。弯曲简单弯曲形。图.示简支梁,论梁横截矩形、形形,梁线均纵称,即该梁弯曲。
产弯曲形杆件称梁(称弯杆)。弯曲简单弯曲形。图.示简支梁,论梁横截矩形、形形,梁线均纵称,即该梁弯曲。
图.
. 轴伸压缩计算
.. 轴伸压缩概念
轴伸压缩形杆件简单形,杆件沿杆轴线、反。若背离杆端,则杆件纵伸,横减,形称轴伸形,即杆件称杆,图.()示。若指杆端,则杆件纵缩短,横增,形称轴压缩形,即杆件称压杆,图.()示。
轴伸压缩形杆件简单形,杆件沿杆轴线、反。若背离杆端,则杆件纵伸,横减,形称轴伸形,即杆件称杆,图.()示。若指杆端,则杆件纵缩短,横增,形称轴压缩形,即杆件称压杆,图.()示。
图.
.. (压)杆
.概念
.概念
杆件荷载及约束反,均属。静讨论计算题。仅杆件,决杆件强刚题,决题需步杆件。
杆件荷载及约束反,均属。静讨论计算题。仅杆件,决杆件强刚题,决题需步杆件。
杆件形,,杆件各质距离改,互(合)产化。杆件引质互改量称。
杆件形,,杆件各质距离改,互(合)产化。杆件引质互改量称。
引,故随、形增增。增限,超限杆件破坏。,研究杆件强刚题必须求。
引,故随、形增增。增限,超限杆件破坏。,研究杆件强刚题必须求。
.截
.截
计算简截。截转化,求值。图.示杆件例截。
计算简截。截转化,求值。图.示杆件例截。
图.
若求图.()示杆件,假截杆件截,杆件、。取()研究,替掉取,根据形固连续均匀假设:截必连续布,指布合(偶),画图图.()示。杆件衡状态,取衡状态。列静衡程,即求截。
若求图.()示杆件,假截杆件截,杆件、。取()研究,替掉取,根据形固连续均匀假设:截必连续布,指布合(偶),画图图.()示。杆件衡状态,取衡状态。列静衡程,即求截。
,若取研究,求截。计算:截截值、反,完符合反律。
,若取研究,求截。计算:截截值、反,完符合反律。
假截构件截,取研究,建静衡程,求截,即称“截”。
假截构件截,取研究,建静衡程,求截,即称“截”。
截求步骤归纳:
截求步骤归纳:
()假截:即欲求置假截构件截。
()假截:即欲求置假截构件截。
()弃:即取研究,替弃取,显露。
()弃:即取研究,替弃取,显露。
()衡求:即取建静衡程,求。
()衡求:即取建静衡程,求。
.轴
.轴
轴杆图.()例,介绍截求杆—截。
轴杆图.()例,介绍截求杆—截。
()假截。即假—截杆件截,取左半研究,图.()示。
()假截。即假—截杆件截,取左半研究,图.()示。
图.
()弃。即布替右半左半,显示,布合示,且该轴线合,故称轴。
()弃。即布替右半左半,显示,布合示,且该轴线合,故称轴。
()衡求。即静衡件求。
()衡求。即静衡件求。
求轴值,轴假设致,即。
求轴值,轴假设致,即。
若取右半研究,图.()示,
若取右半研究,图.()示,
述计算,求轴(压)杆—截轴,论取—截左杆研究,取—截右杆研究,求—截轴,′反系。
述计算,求轴(压)杆—截轴,论取—截左杆研究,取—截右杆研究,求—截轴,′反系。
轴量纲[],单牛顿千牛顿()。
轴量纲[],单牛顿千牛顿()。
轴、负号规:轴;压负。
轴、负号规:轴;压负。
【识提示】
【识提示】
负号规,构件露致,负号规。
负号规,构件露致,负号规。
【例.】 试截求图.()示阶梯状轴压杆—截、—截—截轴。
【例.】 试截求图.()示阶梯状轴压杆—截、—截—截轴。
:()求—截轴。
:()求—截轴。
取—截右杆段研究,画图图.()示。
取—截右杆段研究,画图图.()示。
取—截右杆段研究,画图图.()示。
取—截右杆段研究,画图图.()示。
()求—截轴。
()求—截轴。
图.
计算简单,故取—截左杆段研究,画图图.()示。
计算简单,故取—截左杆段研究,画图图.()示。
计算,轴压杆横截轴杆件,杆横截积。
计算,轴压杆横截轴杆件,杆横截积。
.轴图
.轴图
杆件,(压)杆横截轴。观示轴沿杆轴线化规律,选取杆轴线轴示各截置,取杆轴线垂纵坐标示各截轴,绘示轴截置系图形,称轴图。
杆件,(压)杆横截轴。观示轴沿杆轴线化规律,选取杆轴线轴示各截置,取杆轴线垂纵坐标示各截轴,绘示轴截置系图形,称轴图。
画轴图,规值轴画轴线侧,负值轴画轴线侧,标负号。注:轴图画荷载图侧,且荷载图。
画轴图,规值轴画轴线侧,负值轴画轴线侧,标负号。注:轴图画荷载图侧,且荷载图。
【例.】 试求图.()示悬臂截杆轴图。
【例.】 试求图.()示悬臂截杆轴图。
:该杆左端固端,右端端,求支座反,端始取研究,即静衡件求杆横截轴。根据杆荷载化况,杆件、、、 杆段,杆段轴,故需杆段取截即。
:该杆左端固端,右端端,求支座反,端始取研究,即静衡件求杆横截轴。根据杆荷载化况,杆件、、、 杆段,杆段轴,故需杆段取截即。
()求各段杆轴。
()求各段杆轴。
段:取—截右杆段研究,画图图.()示。
段:取—截右杆段研究,画图图.()示。
段:取—截右杆段研究,画图图.()示。
段:取—截右杆段研究,画图图.()示。
段:取—截右杆段研究,画图图.()示。
段:取—截右杆段研究,画图图.()示。
图.
段:取—截右杆段研究,画图图.()示。
段:取—截右杆段研究,画图图.()示。
()轴图。
()轴图。
根据求值,该杆轴图图.()示。
根据求值,该杆轴图图.()示。
【案例评】
【案例评】
轴函系。杆件轴减,减,杆件强提。,件调整杆布,达减轴、提杆件强。
轴函系。杆件轴减,减,杆件强提。,件调整杆布,达减轴、提杆件强。
. 轴伸压缩截
.. 概念
构件某截连互,截布系合。示截况,故求确切反映构件危险程。例,根材料粗细杆,,随增,细杆断。杆件破坏仅,且截布密集程。研究构件强题,必须研究截布规律。截某布集,称该。
构件某截连互,截布系合。示截况,故求确切反映构件危险程。例,根材料粗细杆,,随增,细杆断。杆件破坏仅,且截布密集程。研究构件强题,必须研究截布规律。截某布集,称该。
构件图.()示,—截围绕取微积Δ[图.()]。设Δ布合Δ,则Δ均=Δ/Δ。
构件图.()示,—截围绕取微积Δ[图.()]。设Δ布合Δ,则Δ均=Δ/Δ。
图.
布均匀,均随取Δ化,确切反映际集。Δ→,极限值 集,即
布均匀,均随取Δ化,确切反映际集。Δ→,极限值 集,即
称。矢量,截既垂切。垂截量σ切截切量τ[图.()]。图系
称。矢量,截既垂切。垂截量σ切截切量τ[图.()]。图系
式:σ;τ剪。
式:σ;τ剪。
单帕(),=/。帕卡单甚,程(兆帕)(吉帕)示,=,=。
单帕(),=/。帕卡单甚,程(兆帕)(吉帕)示,=,=。
.. (压)杆横截
(压)杆横截沿截,横截σ。
(压)杆横截沿截,横截σ。
计算杆件横截,试验观察形况,推测横截化规律,静系计算式。
计算杆件横截,试验观察形况,推测横截化规律,静系计算式。
杆例。取截杆,试验杆刻划垂轴线横线—、—[图.()]。轴观测杆件形:横线—、—移仍保持线[图.()虚线],且仍杆轴线垂。根据形,假设:形横截,形仍保持且轴线垂,假设。
杆例。取截杆,试验杆刻划垂轴线横线—、—[图.()]。轴观测杆件形:横线—、—移仍保持线[图.()虚线],且仍杆轴线垂。根据形,假设:形横截,形仍保持且轴线垂,假设。
图.
根据假设断杆纵纤维伸。材料均匀,各纵纤维质,。,杆件横截均匀布。即横截各,即σ量[图.()]。=σ,
根据假设断杆纵纤维伸。材料均匀,各纵纤维质,。,杆件横截均匀布。即横截各,即σ量[图.()]。=σ,
(压)杆横截σ计算式。符号轴符号规,即;压负。(压)杆横截各,故求需确截置即。
(压)杆横截σ计算式。符号轴符号规,即;压负。(压)杆横截各,故求需确截置即。
【识提示】
【识提示】
试验证,虽靠近,压杆形完足假设,根据圣维南,范围影响。,程般二截各均式(.)计算。
试验证,虽靠近,压杆形完足假设,根据圣维南,范围影响。,程般二截各均式(.)计算。
【例.】 图.示阶梯形钢杆。=,—截积=,—截积=,杆况图.示,试求各段横截。
【例.】 图.示阶梯形钢杆。=,—截积=,—截积=,杆况图.示,试求各段横截。
图.
:()轴计算。
:()轴计算。
()计算。
()计算。
【案例评】
【案例评】
该案例、截、互系,即,截,;,截,。
该案例、截、互系,即,截,;,截,。
【例.】 支架承荷载=,图.()示。若杆杆横截积==。试求杆横截。
【例.】 支架承荷载=,图.()示。若杆杆横截积==。试求杆横截。
:()求杆件。
:()求杆件。
取研究,画图,图.()示。
取研究,画图,图.()示。
图.
求
求
()求杆件横截。
()求杆件横截。
.. 斜截
铸铁压缩试验,破坏沿斜截。研究(压)杆强,需步讨论斜截。
铸铁压缩试验,破坏沿斜截。研究(压)杆强,需步讨论斜截。
图.()示轴杆件,横截α角斜截—截,Ⅰ、Ⅱ,取Ⅰ脱离。
图.()示轴杆件,横截α角斜截—截,Ⅰ、Ⅱ,取Ⅰ脱离。
∑=,求α=。
∑=,求α=。
按照证横截均匀布,斜截均匀布,图.()示。
按照证横截均匀布,斜截均匀布,图.()示。
图.
α示斜截积,则
α示斜截积,则
若横截积,图.()
若横截积,图.()
式()
式()
式(.)式(.)轴(压)杆斜截既σα,剪τα,且随斜截角α化化。
式(.)式(.)轴(压)杆斜截既σα,剪τα,且随斜截角α化化。
α、σατα符号规:
α、σατα符号规:
()角α杆轴线斜截线旋转,逆针转,顺针转负。
()角α杆轴线斜截线旋转,逆针转,顺针转负。
()σα仍,压负。
()σα仍,压负。
()剪τα截侧顺针转,反负,图.示。
()剪τα截侧顺针转,反负,图.示。
图.
式(.),α=横截,值
式(.),α=横截,值
式(.),剪α=°斜截,值
式(.),剪α=°斜截,值
【例.】 杆件轴,=,横截积=。试求α=°、°、°各截。
【例.】 杆件轴,=,横截积=。试求α=°、°、°各截。
:式(.)横截
:式(.)横截
式(.)、式(.)计算各斜截
式(.)、式(.)计算各斜截
例α=°α=°交截剪值符号反,具般,称剪互,即构件互垂截,剪符号反,指离截交线。
例α=°α=°交截剪值符号反,具般,称剪互,即构件互垂截,剪符号反,指离截交线。
. 轴伸(压缩)杆形及胡律
.. 轴(压)杆形
悬臂圆截杆件例,轴(压)杆形。
悬臂圆截杆件例,轴(压)杆形。
图.()示杆件轴,引轴尺寸伸横尺寸缩短;反,图.()示杆件轴压,则引轴缩短横增。
图.()示杆件轴,引轴尺寸伸横尺寸缩短;反,图.()示杆件轴压,则引轴缩短横增。
.轴形
.轴形
杆件形。杆件轴线伸Δ=-。
杆件形。杆件轴线伸Δ=-。
图.
Δ称轴形纵形,单。Δ杆件,确切反映杆件形程,消除尺寸影响,引形概念(单伸量),即轴线
Δ称轴形纵形,单。Δ杆件,确切反映杆件形程,消除尺寸影响,引形概念(单伸量),即轴线
ε量纲量。
ε量纲量。
.横形
.横形
设杆横尺寸,,图.()示,则杆横形Δ=-,横线
设杆横尺寸,,图.()示,则杆横形Δ=-,横线
横线ε′量纲量。
横线ε′量纲量。
负号规:Δ、Δ伸,缩短负;εε′负号ΔΔ致,即,压负。显,轴线ε横线ε′恒异号。
负号规:Δ、Δ伸,缩短负;εε′负号ΔΔ致,即,压负。显,轴线ε横线ε′恒异号。
.泊松
.泊松
试验,(压)杆超某限,横线ε′轴线ε绝值,μ示,即
试验,(压)杆超某限,横线ε′轴线ε绝值,μ示,即
μ称横形系泊松。ε′ε符号反,故
μ称横形系泊松。ε′ε符号反,故
若杆件泊松系μ轴线ε,式(.)求横线。
若杆件泊松系μ轴线ε,式(.)求横线。
.. 胡律
科胡首试验,杆件超某限,杆件轴形Δ杆件杆,杆件横截积反,即
科胡首试验,杆件超某限,杆件轴形Δ杆件杆,杆件横截积反,即
引例,横截轴=,
引例,横截轴=,
式(.)称胡律。式例系称弹模量,示材料伸(压缩)抵抗弹形,量纲[]/[],单,值随材料异。示杆抵抗伸(压缩)形量,故称杆抗(压)刚。式(.)式(.)式(.),胡律另达式,即
式(.)称胡律。式例系称弹模量,示材料伸(压缩)抵抗弹形,量纲[]/[],单,值随材料异。示杆抵抗伸(压缩)形量,故称杆抗(压)刚。式(.)式(.)式(.),胡律另达式,即
式(.),杆线弹范围,。
式(.),杆线弹范围,。
μ反映材料弹,.列程材料、μ值。
μ反映材料弹,.列程材料、μ值。
. 程材料、μ值
图.
【例.】 截形阶梯形柱,、段组。各段、截尺寸况图.示。材料弹模量=.×,=,试求该柱、截移。
【例.】 截形阶梯形柱,、段组。各段、截尺寸况图.示。材料弹模量=.×,=,试求该柱、截移。
:顶移柱缩短量:
:顶移柱缩短量:
截移段缩短量:
截移段缩短量:
【例.】 根圆截杆件铰图.示支架,根材料弹模量均=。杆截径=,=;杆截径=,=。铅垂荷载=。试求各杆件轴形量。
【例.】 根圆截杆件铰图.示支架,根材料弹模量均=。杆截径=,=;杆截径=,=。铅垂荷载=。试求各杆件轴形量。
:()计算各杆轴。
:()计算各杆轴。
取研究,画图图.()示。
取研究,画图图.()示。
()计算杆件形。
()计算杆件形。
图.
【资料阅读】
【资料阅读】
罗伯·胡( ,—)兰南威岛弗雷施瓦。胡纪杰科。、、诸。弹律胡,基律。即,弹律仍基论。步弹际题。宣布弹律简谐振早析,证弹簧振。,弹簧钟制造,取巨功。
罗伯·胡( ,—)兰南威岛弗雷施瓦。胡纪杰科。、、诸。弹律胡,基律。即,弹律仍基论。步弹际题。宣布弹律简谐振早析,证弹簧振。,弹簧钟制造,取巨功。
. 材料轴荷载
材料质指材料强形规律。材料试验测材料质。构件承载,除构件尺寸况,材料质,.节提。节低碳钢铸铁材料例,介绍材料温静载轴伸压缩。
材料质指材料强形规律。材料试验测材料质。构件承载,除构件尺寸况,材料质,.节提。节低碳钢铸铁材料例,介绍材料温静载轴伸压缩。
.. 材料伸
按照标准,属材料伸试验标准试件图.示。试件截形状圆形矩形,段杆,取段称标距。
按照标准,属材料伸试验标准试件图.示。试件截形状圆形矩形,段杆,取段称标距。
图.
圆截试件,标距截径系,即
圆截试件,标距截径系,即
矩形截试件,标距截积系
矩形截试件,标距截积系
.低碳钢伸试验
.低碳钢伸试验
低碳钢程较广泛塑材料,且伸试验典型。低碳钢试件按伸试验步骤伸试验。试件装试验,试件零逐渐增,随逐渐增,试件伸量Δ增。,测试件标距绝伸Δ,试件破坏止。取角坐标系,纵坐标示,横坐标示伸量Δ,绘Δ系曲线,图.()示,曲线称伸图-Δ曲线。试验绘图装置,试件伸程绘伸图。
低碳钢程较广泛塑材料,且伸试验典型。低碳钢试件按伸试验步骤伸试验。试件装试验,试件零逐渐增,随逐渐增,试件伸量Δ增。,测试件标距绝伸Δ,试件破坏止。取角坐标系,纵坐标示,横坐标示伸量Δ,绘Δ系曲线,图.()示,曲线称伸图-Δ曲线。试验绘图装置,试件伸程绘伸图。
图.
-Δ曲线试件尺寸,反映材料。消除试件尺寸影响,伸图除试件横截积,即σ=/;伸Δ除标距,即轴线ε=Δ/。σ纵坐标,ε横坐标,即绘σ-ε曲线,图.()示,称曲线。
-Δ曲线试件尺寸,反映材料。消除试件尺寸影响,伸图除试件横截积,即σ=/;伸Δ除标距,即轴线ε=Δ/。σ纵坐标,ε横坐标,即绘σ-ε曲线,图.()示,称曲线。
根据低碳钢曲线,整伸程阶段。
根据低碳钢曲线,整伸程阶段。
()弹阶段。σ-ε曲线段弹阶段。阶段,卸除荷载,则形够完消,即弹形,故称弹阶段。弹阶段值称弹极限,σ示,即值。
()弹阶段。σ-ε曲线段弹阶段。阶段,卸除荷载,则形够完消,即弹形,故称弹阶段。弹阶段值称弹极限,σ示,即值。
段,除段,段线,线系,即材料服胡律。,称例极限,σ示。低碳钢例极限σ≈,线斜率α=σ/ε,值即材料弹模量。σ-ε图,例极限弹极限非近严区,程际视,即σ=σ。
段,除段,段线,线系,即材料服胡律。,称例极限,σ示。低碳钢例极限σ≈,线斜率α=σ/ε,值即材料弹模量。σ-ε图,例极限弹极限非近严区,程际视,即σ=σ。
()屈服阶段。σ-ε曲线段称屈服阶段,阶段σ-ε曲线沿锯齿形波线摆。基保持急剧增,材料暂抵抗形,称屈服流。屈服阶段,曲线低称屈服屈服。屈服值较稳,屈服阶段低称屈服极限,σ示。
()屈服阶段。σ-ε曲线段称屈服阶段,阶段σ-ε曲线沿锯齿形波线摆。基保持急剧增,材料暂抵抗形,称屈服流。屈服阶段,曲线低称屈服屈服。屈服值较稳,屈服阶段低称屈服极限,σ示。
材料屈服,试件磨,则滑试件轴线约°倾角斜纹,图.()示。纹材料微晶粒产滑移形,称滑移线。考虑轴伸,杆轴线°斜截,剪值,屈服剪。达屈服极限,材料塑形,构件,屈服极限σ衡量材料强指标。低碳钢屈服极限约,故低碳钢称钢。
材料屈服,试件磨,则滑试件轴线约°倾角斜纹,图.()示。纹材料微晶粒产滑移形,称滑移线。考虑轴伸,杆轴线°斜截,剪值,屈服剪。达屈服极限,材料塑形,构件,屈服极限σ衡量材料强指标。低碳钢屈服极限约,故低碳钢称钢。
图.
()强化阶段。屈服阶段段,σ-ε曲线始逐渐升,材料恢复抵抗形,继续形必须增,称材料强化。强化阶段材料承,称强极限,σ示。低碳钢强极限σ≈。
()强化阶段。屈服阶段段,σ-ε曲线始逐渐升,材料恢复抵抗形,继续形必须增,称材料强化。强化阶段材料承,称强极限,σ示。低碳钢强极限σ≈。
()破坏阶段。,试件形集试件某薄弱局范围,横尺寸急剧收缩,形颈缩,图.()示。颈缩截积迅速减,试件继续伸需减,曲线降,试件颈缩断。
()破坏阶段。,试件形集试件某薄弱局范围,横尺寸急剧收缩,形颈缩,图.()示。颈缩截积迅速减,试件继续伸需减,曲线降,试件颈缩断。
试件断,弹形完消,塑形依保留。试件标距始,百示形称延伸率,即
试件断,弹形完消,塑形依保留。试件标距始,百示形称延伸率,即
延伸率δ衡量材料塑指标。低碳钢δ=%~%。
延伸率δ衡量材料塑指标。低碳钢δ=%~%。
程材料类,习惯根据试件破坏塑形,区脆材料塑材料类。δ≥%材料称塑材料,钢、铜、铝;δ<%材料称脆材料,铸铁、玻璃、石料、混凝土。需指,材料固,随材料件改。
程材料类,习惯根据试件破坏塑形,区脆材料塑材料类。δ≥%材料称塑材料,钢、铜、铝;δ<%材料称脆材料,铸铁、玻璃、石料、混凝土。需指,材料固,随材料件改。
试件断,若断截积。衡量材料塑另指标百示横截积收缩例,称截收缩率,即
试件断,若断截积。衡量材料塑另指标百示横截积收缩例,称截收缩率,即
.材料伸
.材料伸
试验件,锰钢、青铜、硬铝、碳钢,σ-ε曲线图.()示,低碳钢,共较塑形,显屈服阶段。标准规,取试件产.%塑值屈服极限,称义屈服极限,σ.示,图.()示。
试验件,锰钢、青铜、硬铝、碳钢,σ-ε曲线图.()示,低碳钢,共较塑形,显屈服阶段。标准规,取试件产.%塑值屈服极限,称义屈服极限,σ.示,图.()示。
铸铁典型脆材料,始断裂,形显著,屈服阶段颈缩,图.()铸铁伸σ-ε曲线。曲线显线,铸铁符合胡律,且形达强极限。割线近似替曲线,图.()示,求弹模量。σ-ε曲线,脆材料强指标,即断——强极限σ。土木建筑程,混凝土砖石材料脆材料,σ-ε曲线铸铁似,各具强极限σ值。
铸铁典型脆材料,始断裂,形显著,屈服阶段颈缩,图.()铸铁伸σ-ε曲线。曲线显线,铸铁符合胡律,且形达强极限。割线近似替曲线,图.()示,求弹模量。σ-ε曲线,脆材料强指标,即断——强极限σ。土木建筑程,混凝土砖石材料脆材料,σ-ε曲线铸铁似,各具强极限σ值。
图.
.. 材料压缩
钢材铸铁压缩试件般采圆柱形,,容易压弯,试件径般~。
钢材铸铁压缩试件般采圆柱形,,容易压弯,试件径般~。
.低碳钢压缩试验
.低碳钢压缩试验
低碳钢压σ-ε曲线,图.线示,σ-ε曲线,图.虚线示,较:
低碳钢压σ-ε曲线,图.线示,σ-ε曲线,图.虚线示,较:
()未超屈服阶段,图形合。,压弹模量、例极限σ屈服极限σ。
()未超屈服阶段,图形合。,压弹模量、例极限σ屈服极限σ。
()超屈服极限,压曲线断升,试件截断增,鼓形薄饼形,图.虚线示。
()超屈服极限,压曲线断升,试件截断增,鼓形薄饼形,图.虚线示。
钢材压(、σ、σ),钢材伸试验测,必压缩试验。
钢材压(、σ、σ),钢材伸试验测,必压缩试验。
.铸铁压缩试验
.铸铁压缩试验
脆材料,压缩试验。脆材料铸铁、混凝土砖石,压形破坏,抗压抗。,脆材料压构件,充抗压。
脆材料,压缩试验。脆材料铸铁、混凝土砖石,压形破坏,抗压抗。,脆材料压构件,充抗压。
铸铁压缩试验,—系曲线显线,屈服阶段(图.)。强极限σ测,值~倍。试件破坏,沿近°斜裂,图.()示,铸铁抗剪强低抗压强。
铸铁压缩试验,—系曲线显线,屈服阶段(图.)。强极限σ测,值~倍。试件破坏,沿近°斜裂,图.()示,铸铁抗剪强低抗压强。
图.
图.
图.
.列材料。
.列材料。
. 材料温静载
.. 程材料选则
综述,根据塑材料脆材料,按照则选择程材料:
综述,根据塑材料脆材料,按照则选择程材料:
()塑材料适制需锻压、冷冲击荷载、荷载构件,脆材料则。塑材料延伸率、塑,脆材料延伸率、塑差。
()塑材料适制需锻压、冷冲击荷载、荷载构件,脆材料则。塑材料延伸率、塑,脆材料延伸率、塑差。
()脆材料制压构件,构件般采塑材料。脆材料抗压抗,且价低廉取材,程量制压构件;塑材料屈服阶段抗压基,般价较,故构件。
()脆材料制压构件,构件般采塑材料。脆材料抗压抗,且价低廉取材,程量制压构件;塑材料屈服阶段抗压基,般价较,故构件。
. 轴伸(压缩)杆强计算
.. 系
材料断裂产塑形称极限,σ示。.节介绍:脆材料达强极限σ,材料破坏;塑材料达屈服极限σ,材料产较塑形。塑材料,取σ=σ;脆材料,取σ=σ。
材料断裂产塑形称极限,σ示。.节介绍:脆材料达强极限σ,材料破坏;塑材料达屈服极限σ,材料产较塑形。塑材料,取σ=σ;脆材料,取σ=σ。
保证构件,必须构件际限制极限σ低范围,该值。材料极限σ除系(即系),符号[σ]示,即
保证构件,必须构件际限制极限σ低范围,该值。材料极限σ除系(即系),符号[σ]示,即
式(.),值规,质选择系题。角考虑,系,虽构件强刚保证,浪费材料,够济;若选,耐久充保证,甚引严故。
式(.),值规,质选择系题。角考虑,系,虽构件强刚保证,浪费材料,够济;若选,耐久充保证,甚引严故。
系选择则:足求提,适减系提,提济效益。
系选择则:足求提,适减系提,提济效益。
系确复杂题,般况,规范查。塑材料般取=.~.,脆材料般取=.~.。
系确复杂题,般况,规范查。塑材料般取=.~.,脆材料般取=.~.。
具据,般均规范规。.材料温、静载件值。
具据,般均规范规。.材料温、静载件值。
. 材料
.. 轴(压)杆强件
截杆件,轴截,即
截杆件,轴截,即
σ截称危险截,σ称危险。保证(压)杆致强够破坏,构件超材料,即
σ截称危险截,σ称危险。保证(压)杆致强够破坏,构件超材料,即
式(.)称轴(压)杆强件。
式(.)称轴(压)杆强件。
.. 强计算示例
述强件决轴(压)杆类强计算题。
述强件决轴(压)杆类强计算题。
类 强校核
类 强校核
杆材料[σ]、截尺寸承荷载,式(.)校核杆强,检查梁否足强求。
杆材料[σ]、截尺寸承荷载,式(.)校核杆强,检查梁否足强求。
二类 截设计
二类 截设计
荷载材料,式(.)改
荷载材料,式(.)改
确截尺寸。
确截尺寸。
类 确荷载
类 确荷载
构件截尺寸材料,式(.)改
构件截尺寸材料,式(.)改
确荷载。
确荷载。
【例.】 图.()示简易吊简图,斜杆径=圆形钢杆,材料[σ]=,荷载=。试校核杆强。
【例.】 图.()示简易吊简图,斜杆径=圆形钢杆,材料[σ]=,荷载=。试校核杆强。
图.
:()求斜杆轴。
:()求斜杆轴。
取梁析,图.()示。
取梁析,图.()示。
()强校核。
()强校核。
杆横截
杆横截
,杆强足求。
,杆强足求。
【案例评】
【案例评】
强校核计算,构、构各构件截尺寸、构各构件组材料提。计算构件,计算构件,计算校核。
强校核计算,构、构各构件截尺寸、构各构件组材料提。计算构件,计算构件,计算校核。
【例.】 图.()示角形托架,杆角钢组。=,[σ]=,试选择角钢型号。
【例.】 图.()示角形托架,杆角钢组。=,[σ]=,试选择角钢型号。
:()求杆轴。取脱离,图.()示。
:()求杆轴。取脱离,图.()示。
()设计杆截尺寸。强件求杆横截积
()设计杆截尺寸。强件求杆横截积
图.
附录型钢查厚号角钢截积.=.。根角钢拼合,积×.=.>=.,足求。
附录型钢查厚号角钢截积.=.。根角钢拼合,积×.=.>=.,足求。
【案例评】
【案例评】
截尺寸设计,计算构件终值般取整,需按材料模取值。
截尺寸设计,计算构件终值般取整,需按材料模取值。
【例.】 空铸铁短圆筒,径=,径=,压,图.示。铸铁[σ]=,圆筒略计。求圆筒荷载。
【例.】 空铸铁短圆筒,径=,径=,压,图.示。铸铁[σ]=,圆筒略计。求圆筒荷载。
:()求圆桶横截积。
:()求圆桶横截积。
()确荷载。
()确荷载。
图.
故荷载[]≤.。
故荷载[]≤.。
【观察思考】
【观察思考】
计算荷载,荷载取值。?
计算荷载,荷载取值。?
. 集概念
.. 集
截杆轴伸(压缩),离杆端截,均匀布。截尺寸、形状急剧化,譬杆孔[图.()]。测弹试验析证,孔附近值急剧增且均匀;离孔值迅速降趋均匀[图.()]。杆件形突化引局急剧增称集。简单试验,取具圆孔橡皮板,画均匀[图.()]。伸,显孔附近形且均匀;离孔形且趋均匀[图.()]。圆孔附近集。际构件构需,槽、孔、螺纹、台肩,槽、孔、螺纹、台肩截尺寸化截,集。
截杆轴伸(压缩),离杆端截,均匀布。截尺寸、形状急剧化,譬杆孔[图.()]。测弹试验析证,孔附近值急剧增且均匀;离孔值迅速降趋均匀[图.()]。杆件形突化引局急剧增称集。简单试验,取具圆孔橡皮板,画均匀[图.()]。伸,显孔附近形且均匀;离孔形且趋均匀[图.()]。圆孔附近集。际构件构需,槽、孔、螺纹、台肩,槽、孔、螺纹、台肩截尺寸化截,集。
图.
图.
【观察思考】
【观察思考】
食品药品包装袋锯齿?售货卖布,剪,撕?块较玻璃切块规则形状,刚石划痕,敲?
食品药品包装袋锯齿?售货卖布,剪,撕?块较玻璃切块规则形状,刚石划痕,敲?
.. 集构件强影响
静载荷,集构件强影响随材料异。塑材料具屈服阶段,集σ达材料屈服极限,值断增,引构件局塑形,般影响整构件承载。继续增,增截尚未达屈服极限材料承担,继续增屈服极限[图. ()]。整截各均达屈服极限,构件丧。,塑材料制构件静载荷强计算考虑集影响。脆材料屈服阶段,集σ达材料强极限σ,引局断裂,降低构件承载,导致整构件断裂,故强计算,必须考虑集影响。铸铁构件讲,组织均匀,集,构件形突引集,微足素。,静载荷强计算考虑影响。
静载荷,集构件强影响随材料异。塑材料具屈服阶段,集σ达材料屈服极限,值断增,引构件局塑形,般影响整构件承载。继续增,增截尚未达屈服极限材料承担,继续增屈服极限[图. ()]。整截各均达屈服极限,构件丧。,塑材料制构件静载荷强计算考虑集影响。脆材料屈服阶段,集σ达材料强极限σ,引局断裂,降低构件承载,导致整构件断裂,故强计算,必须考虑集影响。铸铁构件讲,组织均匀,集,构件形突引集,微足素。,静载荷强计算考虑影响。
图.
模块
()构件承载。
()构件承载。
强:构件抵抗破坏。
强:构件抵抗破坏。
刚:构件抵抗形。
刚:构件抵抗形。
稳:构件维持衡形式。
稳:构件维持衡形式。
()杆件形基形式:①轴伸压缩;②剪切;③扭转;④弯曲。
()杆件形基形式:①轴伸压缩;②剪切;③扭转;④弯曲。
()截求杆件。
()截求杆件。
截步骤假杆件截,取研究,画图,静衡程求。
截步骤假杆件截,取研究,画图,静衡程求。
()轴(压)杆横截。
()轴(压)杆横截。
)单积称;示截集,示截程。
)单积称;示截集,示截程。
()(压)杆系(胡律)
()(压)杆系(胡律)
()(压)杆形量计算式
()(压)杆形量计算式
()(压)杆强件
()(压)杆强件
运件决类题:①强校核;②截设计;③确荷载。
运件决类题:①强校核;②截设计;③确荷载。
思考题
. 试判断图示构件哪属轴伸轴压缩?
. 试判断图示构件哪属轴伸轴压缩?
思考题.图
. 压杆横截布规律怎?
. 压杆横截布规律怎?
. 轴(压)杆,横截,剪零。剪截,否零?
. 轴(压)杆,横截,剪零。剪截,否零?
. 根材料截杆,承,截积。试:()杆否?()杆否?()杆形否?
. 根材料截杆,承,截积。试:()杆否?()杆否?()杆形否?
. 试形式(压)胡律式。
. 试形式(压)胡律式。
. 轴压杆纵形线?
. 轴压杆纵形线?
. 假设?提假设际义?
. 假设?提假设际义?
. 脆材料塑材料极限确?
. 脆材料塑材料极限确?
. ?、极限系系?
. ?、极限系系?
. 强件决程哪类强计算题?
. 强件决程哪类强计算题?
. 求图示(压)杆轴图。
. 求图示(压)杆轴图。
思考题.图
. 圆截杆径及荷载图示,求各杆。
. 圆截杆径及荷载图示,求各杆。
思考题.图
. 图示杆承轴=,杆横截积=,试求α=°、°、°、°、°各斜截剪。
. 图示杆承轴=,杆横截积=,试求α=°、°、°、°、°各斜截剪。
. 求图示阶梯杆各段横截。横截积=,=,=。
. 求图示阶梯杆各段横截。横截积=,=,=。
思考题.图
思考题.图
. 绳索吊钢筋混凝土管图示。管=,绳索径=,[σ]=,试校核绳索强。
. 绳索吊钢筋混凝土管图示。管=,绳索径=,[σ]=,试校核绳索强。
. 刚梁根钢杆悬挂,图示。钢杆径==,钢[σ]=,弹模量=.×,试校核钢杆强,计算钢杆形Δ、Δ。
. 刚梁根钢杆悬挂,图示。钢杆径==,钢[σ]=,弹模量=.×,试校核钢杆强,计算钢杆形Δ、Δ。
思考题.图
思考题.图
. 图示钢制阶梯杆,各段横截积==,=,钢弹模量=。求杆形。
. 图示钢制阶梯杆,各段横截积==,=,钢弹模量=。求杆形。
思考题.图
. 悬挂托架图示。杆径=,=.×,测量吊量,吊程测量杆。若ε=×-,试求?
. 悬挂托架图示。杆径=,=.×,测量吊量,吊程测量杆。若ε=×-,试求?
. 图示钢杆=。若杆[σ]=,横截矩形,且=,试确、尺寸。
. 图示钢杆=。若杆[σ]=,横截矩形,且=,试确、尺寸。
思考题.图
思考题.图
思考题.图
. 图示支架,需承荷载,杆圆形截钢杆,[σ]=;杆形截木杆,[σ]=。试确钢杆径木杆截。
. 图示支架,需承荷载,杆圆形截钢杆,[σ]=;杆形截木杆,[σ]=。试确钢杆径木杆截。
. 图示构,杆视刚杆,杆横截积=,材料[σ]=。试求承荷载。
. 图示构,杆视刚杆,杆横截积=,材料[σ]=。试求承荷载。