18、轴向拉压杆的强度计算
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材料力学基本知识复习要点1.材料力学的任务材料力学的主要任务就是在满足刚度、强度和稳定性的基础上,以最经济的代价,为构件确定合理的截面形状和尺寸,选择合适的材料,为合理设计构件提供必要的理论基础和计算方法。
2.变形固体及其基本假设连续性假设:认为组成物体的物质密实地充满物体所在的空间,毫无空隙。
均匀性假设:认为物体内各处的力学性能完全相同。
各向同性假设:认为组成物体的材料沿各方向的力学性质完全相同。
小变形假设:认为构件在荷载作用下的变形与构件原始尺寸相比非常小。
3.外力与内力的概念外力:施加在结构上的外部荷载及支座反力。
内力:在外力作用下,构件内部各质点间相互作用力的改变量,即附加相互作用力。
内力成对出现,等值、反向,分别作用在构件的两部分上。
4.应力、正应力与切应力应力:截面上任一点内力的集度。
正应力:垂直于截面的应力分量。
切应力:和截面相切的应力分量。
5.截面法分二留一,内力代替。
可概括为四个字:截、弃、代、平。
即:欲求某点处内力,假想用截面把构件截开为两部分,保留其中一部分,舍弃另一部分,用内力代替弃去部分对保留部分的作用力,并进行受力平衡分析,求出内力。
6.变形与线应变切应变变形:变形固体形状的改变。
线应变:单位长度的伸缩量。
练习题一.单选题1、工程构件要正常安全的工作,必须满足一定的条件。
下列除()项,其他各项是必须满足的条件。
A、强度条件B、刚度条件C、稳定性条件D、硬度条件2、物体受力作用而发生变形,当外力去掉后又能恢复原来形状和尺寸的性质称为()A.弹性B.塑性C.刚性D.稳定性3、结构的超静定次数等于()。
A.未知力的数目B.未知力数目与独立平衡方程数目的差数C.支座反力的数目D.支座反力数目与独立平衡方程数目的差数4、各向同性假设认为,材料内部各点的()是相同的。
A.力学性质B.外力C.变形D.位移5、根据小变形条件,可以认为()A.构件不变形B.结构不变形C.构件仅发生弹性变形D.构件变形远小于其原始尺寸6、构件的强度、刚度和稳定性()A.只与材料的力学性质有关B.只与构件的形状尺寸有关C.与二者都有关D.与二者都无关7、在下列各工程材料中,()不可应用各向同性假设。
建筑⼒学常见问题解答4杆件的强度、刚度和稳定性计算建筑⼒学常见问题解答4 杆件的强度、刚度和稳定性计算1.构件的承载能⼒,指的是什么?答:构件满⾜强度、刚度和稳定性要求的能⼒称为构件的承载能⼒。
(1)⾜够的强度。
即要求构件应具有⾜够的抵抗破坏的能⼒,在荷载作⽤下不致于发⽣破坏。
(2)⾜够的刚度。
即要求构件应具有⾜够的抵抗变形的能⼒,在荷载作⽤下不致于发⽣过⼤的变形⽽影响使⽤。
(3)⾜够的稳定性。
即要求构件应具有保持原有平衡状态的能⼒,在荷载作⽤下不致于突然丧失稳定。
2.什么是应⼒、正应⼒、切应⼒?应⼒的单位如何表⽰?答:内⼒在⼀点处的集度称为应⼒。
垂直于截⾯的应⼒分量称为正应⼒或法向应⼒,⽤σ表⽰;相切于截⾯的应⼒分量称切应⼒或切向应⼒,⽤τ表⽰。
应⼒的单位为Pa。
1 Pa=1 N/m2⼯程实际中应⼒数值较⼤,常⽤MPa或GPa作单位1 MPa=106Pa1 GPa=109Pa3.应⼒和内⼒的关系是什么?答:内⼒在⼀点处的集度称为应⼒。
4.应变和变形有什么不同?答:单位长度上的变形称为应变。
单位纵向长度上的变形称纵向线应变,简称线应变,以ε表⽰。
单位横向长度上的变形称横向线应变,以ε/表⽰横向应变。
5.什么是线应变?什么是横向应变?什么是泊松⽐?答:(1)线应变单位长度上的变形称纵向线应变,简称线应变,以ε表⽰。
对于轴⼒为常量的等截⾯直杆,其纵向变形在杆内分布均匀,故线应变为l l?=ε(4-2)拉伸时ε为正,压缩时ε为负。
线应变是⽆量纲(⽆单位)的量。
(2)横向应变拉(压)杆产⽣纵向变形时,横向也产⽣变形。
设杆件变形前的横向尺⼨为a,变形后为a1,则横向变形为aaa-=1横向应变ε/为aa=/ε(4-3)杆件伸长时,横向减⼩,ε/为负值;杆件压缩时,横向增⼤,ε/为正值。
因此,拉(压)杆的线应变ε与横向应变ε/的符号总是相反的。
(3)横向变形系数或泊松⽐试验证明,当杆件应⼒不超过某⼀限度时,横向应变ε/与线应变ε的绝对值之⽐为⼀常数。