轴向拉、压杆的强度计算
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材料⼒学公式⼤全材料⼒学常⽤公式1.外⼒偶矩计算公式(P功率,n转速)2.弯矩、剪⼒和荷载集度之间的关系式3.轴向拉压杆横截⾯上正应⼒的计算公式(杆件横截⾯轴⼒F N,横截⾯⾯积A,拉应⼒为正)4.轴向拉压杆斜截⾯上的正应⼒与切应⼒计算公式(夹⾓a 从x 轴正⽅向逆时针转⾄外法线的⽅位⾓为正)5.纵向变形和横向变形(拉伸前试样标距l,拉伸后试样标距l1;拉伸前试样直径d,拉伸后试样直径d1)6.纵向线应变和横向线应变7.泊松⽐8.胡克定律9.受多个⼒作⽤的杆件纵向变形计算公式?10.承受轴向分布⼒或变截⾯的杆件,纵向变形计算公式11.轴向拉压杆的强度计算公式12.许⽤应⼒,脆性材料,塑性材料13.延伸率14.截⾯收缩率15.剪切胡克定律(切变模量G,切应变g )16.拉压弹性模量E、泊松⽐和切变模量G之间关系式17.圆截⾯对圆⼼的极惯性矩(a)实⼼圆(b)空⼼圆18.圆轴扭转时横截⾯上任⼀点切应⼒计算公式(扭矩T,所求点到圆⼼距离r)19.圆截⾯周边各点处最⼤切应⼒计算公式20.扭转截⾯系数,(a)实⼼圆(b)空⼼圆21.薄壁圆管(壁厚δ≤ R0 /10 ,R0为圆管的平均半径)扭转切应⼒计算公式22.圆轴扭转⾓与扭矩T、杆长l、扭转刚度GH p的关系式23.同⼀材料制成的圆轴各段内的扭矩不同或各段的直径不同(如阶梯轴)时或24.等直圆轴强度条件25.塑性材料;脆性材料26.扭转圆轴的刚度条件? 或27.受内压圆筒形薄壁容器横截⾯和纵截⾯上的应⼒计算公式,28.平⾯应⼒状态下斜截⾯应⼒的⼀般公式,29.平⾯应⼒状态的三个主应⼒,,30.主平⾯⽅位的计算公式31.⾯内最⼤切应⼒32.受扭圆轴表⾯某点的三个主应⼒,,33.三向应⼒状态最⼤与最⼩正应⼒ ,34.三向应⼒状态最⼤切应⼒35.⼴义胡克定律36.四种强度理论的相当应⼒37.⼀种常见的应⼒状态的强度条件,38.组合图形的形⼼坐标计算公式,39.任意截⾯图形对⼀点的极惯性矩与以该点为原点的任意两正交坐标轴的惯性矩之和的关系式40.截⾯图形对轴z和轴y的惯性半径? ,41.平⾏移轴公式(形⼼轴z c与平⾏轴z1的距离为a,图形⾯积为A)42.纯弯曲梁的正应⼒计算公式43.横⼒弯曲最⼤正应⼒计算公式44.矩形、圆形、空⼼圆形的弯曲截⾯系数? ,,45.⼏种常见截⾯的最⼤弯曲切应⼒计算公式(为中性轴⼀侧的横截⾯对中性轴z的静矩,b为横截⾯在中性轴处的宽度)46.矩形截⾯梁最⼤弯曲切应⼒发⽣在中性轴处47.⼯字形截⾯梁腹板上的弯曲切应⼒近似公式48.轧制⼯字钢梁最⼤弯曲切应⼒计算公式49.圆形截⾯梁最⼤弯曲切应⼒发⽣在中性轴处50.圆环形薄壁截⾯梁最⼤弯曲切应⼒发⽣在中性轴处51.弯曲正应⼒强度条件52.⼏种常见截⾯梁的弯曲切应⼒强度条件53.弯曲梁危险点上既有正应⼒σ⼜有切应⼒τ作⽤时的强度条件或,54.梁的挠曲线近似微分⽅程55.梁的转⾓⽅程56.梁的挠曲线⽅程?57.轴向荷载与横向均布荷载联合作⽤时杆件截⾯底部边缘和顶部边缘处的正应⼒计算公式58.偏⼼拉伸(压缩)59.弯扭组合变形时圆截⾯杆按第三和第四强度理论建⽴的强度条件表达式,60.圆截⾯杆横截⾯上有两个弯矩和同时作⽤时,合成弯矩为61.圆截⾯杆横截⾯上有两个弯矩和同时作⽤时强度计算公式62.63.弯拉扭或弯压扭组合作⽤时强度计算公式64.剪切实⽤计算的强度条件65.挤压实⽤计算的强度条件66.等截⾯细长压杆在四种杆端约束情况下的临界⼒计算公式67.压杆的约束条件:(a)两端铰⽀µ=l(b)⼀端固定、⼀端⾃由µ=2(c)⼀端固定、⼀端铰⽀µ=(d)两端固定µ=68. 压杆的长细⽐或柔度计算公式,69. 细长压杆临界应⼒的欧拉公式70. 欧拉公式的适⽤范围传动轴所受的外⼒偶矩通常不是直接给出,⽽是根据轴的转速n 与传递的功率P 来计算。
第2章 杆件的拉伸与压缩提要:轴向拉压是构件的基本受力形式之一,要对其进行分析,首先需要计算内力,在本章介绍了计算内力的基本方法——截面法。
为了判断材料是否会发生破坏,还必须了解内力在截面上的分布状况,即应力。
由试验观察得到的现象做出平面假设,进而得出横截面上的正应力计算公式。
根据有些构件受轴力作用后破坏形式是沿斜截面断裂,进一步讨论斜截面上的应力计算公式。
为了保证构件的安全工作,需要满足强度条件,根据强度条件可以进行强度校核,也可以选择截面尺寸或者计算容许荷载。
本章还研究了轴向拉压杆的变形计算,一个目的是分析拉压杆的刚度问题,另一个目的就是为解决超静定问题做准备,因为超静定结构必须借助于结构的变形协调关系所建立的补充方程,才能求出全部未知力。
在超静定问题中还介绍了温度应力和装配应力的概念及计算。
不同的材料具有不同的力学性能,本章介绍了塑性材料和脆性材料的典型代表低碳钢和铸铁在拉伸和压缩时的力学性能。
2.1 轴向拉伸和压缩的概念在实际工程中,承受轴向拉伸或压缩的构件是相当多的,例如起吊重物的钢索、桁架第2章 杆件的拉伸与压缩 ·9··9·2.2 拉(压)杆的内力计算2.2.1 轴力的概念为了进行拉(压)杆的强度计算,必须首先研究杆件横截面上的内力,然后分析横截面上的应力。
下面讨论杆件横截面上内力的计算。
取一直杆,在它两端施加一对大小相等、方向相反、作用线与直杆轴线相重合的外力,使其产生轴向拉伸变形,如图2.2(a)所示。
为了显示拉杆横截面上的内力,取横截面把m m −拉杆分成两段。
杆件横截面上的内力是一个分布力系,其合力为N F ,如图2.2(b)和2.2(c)所示。
由于外力P 的作用线与杆轴线相重合,所以N F 的作用线也与杆轴线相重合,故称N F 为轴力(axial force)。
由左段的静力平衡条件0X =∑有:()0+−=N F P ,得=N F P 。
资料力学基本知识复习重点1.资料力学的任务资料力学的主要任务就是在知足刚度、强度和稳固性的基础上,以最经济的代价,为构件确立合理的截面形状和尺寸,选择适合的资料,为合理设计构件供给必需的理论基础和计算方法。
2.变形固体及其基本假定连续性假定:以为构成物体的物质密实地充满物体所在的空间,毫无缝隙。
平均性假定:以为物体内各处的力学性能完整同样。
各向同性假定:以为构成物体的资料沿各方向的力学性质完整同样。
小变形假定:以为构件在荷载作用下的变形与构件原始尺寸对比特别小。
3.外力与内力的观点外力:施加在构造上的外面荷载及支座反力。
内力:在外力作用下,构件内部各质点间互相作使劲的改变量,即附带互相作使劲。
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:垂直于截面的应力重量。
切应力:和截面相切的应力重量。
5.截面法分二留一,内力取代。
可归纳为四个字:截、弃、代、平。
即:欲求某点处内力,设想用截面把构件截开为两部分,保存此中一部分,舍弃另一部分,用内力取代弃去部分对保存部分的作使劲,并进行受力均衡剖析,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.单项选择题1、工程构件要正常安全的工作,一定知足必定的条件。
以下除()项,其余各项是一定知足的条件。
A 、强度条件B、刚度条件C、稳固性条件D、硬度条件2、各向同性假定以为,资料内部各点的()是同样的。
A.力学性质B.外力C.变形D. 位移3、依据小变形条件,能够以为(A.构件不变形)B.构造不变形C.构件仅发生弹性变形D.构件变形远小于其原始尺寸4、构件的强度、刚度和稳固性(A.只与资料的力学性质相关)B.只与构件的形状尺寸相关C.与二者都相关D.与二者都没关5、在以下各工程资猜中,()不行应用各向同性假定。
6、 A.铸铁 B.玻璃 C.松木 D. 铸铜物体受力作用而发生变形,当外力去掉后又能恢还本来形状和尺寸的性质称为()A .弹性B.塑性C.刚性D.稳固性7、构造的超静定次数等于(A .未知力的数量C.支座反力的数量)。
材料力学常用公式1.外力偶矩计算公式(P功率,n转速)2.弯矩、剪力和荷载集度之间的关系式3.轴向拉压杆横截面上正应力的计算公式(杆件横截面轴力F N,横截面面积A,拉应力为正)4.纵向变形和横向变形(拉伸前试样标距l,拉伸后试样标距l1;拉伸前试样直径d,拉伸后试样直径d1)5.纵向线应变和横向线应变6.泊松比7.胡克定律8.受多个力作用的杆件纵向变形计算公式?9.承受轴向分布力或变截面的杆件,纵向变形计算公式10.轴向拉压杆的强度计算公式11.许用应力,脆性材料,塑性材料12.延伸率13.截面收缩率14.剪切胡克定律(切变模量G,切应变g )15.拉压弹性模量E、泊松比和切变模量G之间关系式16.圆截面对圆心的极惯性矩(a)实心圆(b)空心圆17.圆轴扭转时横截面上任一点切应力计算公式(扭矩T,所求点到圆心距离r)18.圆截面周边各点处最大切应力计算公式19.扭转截面系数,(a)实心圆(b)空心圆20.圆轴扭转角与扭矩T、杆长l、扭转刚度GH p的关系式21.同一材料制成的圆轴各段内的扭矩不同或各段的直径不同(如阶梯轴)时或22.等直圆轴强度条件23.塑性材料;脆性材料24.扭转圆轴的刚度条件? 或25.26.组合图形的形心坐标计算公式,27.任意截面图形对一点的极惯性矩与以该点为原点的任意两正交坐标轴的惯性矩之和的关系式28.截面图形对轴z和轴y的惯性半径? ,29.平行移轴公式(形心轴z c与平行轴z1的距离为a,图形面积为A)30.纯弯曲梁的正应力计算公式31.横力弯曲最大正应力计算公式32.矩形、圆形、空心圆形的弯曲截面系数? ,,33.弯曲正应力强度条件34.几种常见截面梁的弯曲切应力强度条件35.梁的挠曲线近似微分方程36.梁的转角方程37.梁的挠曲线方程?38.轴向荷载与横向均布荷载联合作用时杆件截面底部边缘和顶部边缘处的正应力计算公式39.偏心拉伸(压缩)40剪切实用计算的强度条件40.挤压实用计算的强度条件41.等截面细长压杆在四种杆端约束情况下的临界力计算公式42.压杆的约束条件:(a)两端铰支μ=l(b)一端固定、一端自由μ=2(c)一端固定、一端铰支μ=0.7(d)两端固定μ=0.543.压杆的长细比或柔度计算公式,44.细长压杆临界应力的欧拉公式45.欧拉公式的适用范围46.压杆稳定性计算的安全系数法。