大作业拉压及剪切习题课.ppt
1,拉压、剪切习题课,小结：,截面法、实用法则,Fs,2,小结：,拉压及剪切习题课,3,轴向拉伸（压缩）强度计算和刚度计算小结,4,拉压超静定问题,*注：杆件内力与杆件变形必须相一致。,1简单超静定问题的求解方法（见框图）,5,1.试求图示阶梯状直杆横截面1-1，2-2和3-3上的轴力，并作轴力图。 若横截面面积A1=200mm2，A2=300mm2，A3=400mm2，并求各横截面上的应力。,6,作轴力图如下:,横截面面积A1=200mm2，A2=300mm2，A3=400mm2,7,圆截面等直杆沿轴向受力如图示，材料为 铸铁，抗拉许用应力 60Mpa，抗压许用 应力 120MPa，设计横截面直径。,20KN,30KN,8,3.杆系结构,解：,求轴力,已知： 杆AB、AC材料相同, s = 160 MPa, A1706.9 mm2, A2314 mm2. 求：许可载荷P。,取节点A，受力如图。,N2,9,由强度条件,(1),(2),所以，许可载荷P的值应为：,10,由强度条件,(1),(2),所以，许可载荷P的值应为：,法二,列出平衡方程同前,由强度条件,(1),(2),11,法二,列出平衡方程同前,由强度条件,(1),(2),将上两式代入平衡方程，可解出许可载荷P :,显然，与前一种方法解出的 P = 97.1 kN 不同。,为什么？,哪一种方法不正确？,错在哪里？,两杆中的内力，并不一定,第二种方法不正确。,同时达到最大允许轴力。,12,图示铰接结构由杆AB和AC组成，杆AC的长度为杆AB长度的两倍，横截面面积均为 。两杆的材料相同许用应力 。试求结构的许用载荷。,练习题:,13,14,4.一根支杆受力如图所示。已知杆的横截面面积A 和材料的弹性模量E。试作轴力图，并求杆端点D的位移。,L,15,B1,5.图所示结构，刚性横梁AB由斜杆CD吊在水平位置上， 斜杆CD的抗拉刚度为EA，B点处受载荷F作用， 试求B点的位移B。,16,7.图示实心圆钢杆AB和AC在A点以铰相连接，在A点作用有铅垂向下的力F = 35kN。已知杆AB和AC的直径分别为d112mm和d215 mm，钢的弹性模量E= 210GPa。试求A点在铅垂方向的位移。,17,解：用能量法解如下：由,可解得,杆AB和AC内存储的应变能分别为：,体系的总应变能为：,外力对体系所做的功为：,又因为外力功应等于存储在体系内的应变能有：,由以上各式可解得：,18,9.图示结构的AB杆为刚性杆，A处为铰接，AB杆由钢杆BE与铜杆CD吊起。已知CD杆的长度为 ，横截面面积为 ，铜的弹性模量 ；BE杆的长度为 ，横截面面积为 ，钢的弹性模量 。 试求CD杆和BE杆中的应力以及BE杆的伸长。,19,为一次超静定问题。,静力平衡条件：,变形协调方程：,1m,0.5m,0.5m,各竖杆应力：,解得：,钢杆伸长：,200KN,20,11. 图示拉杆头和拉杆的横截面均为圆形，拉杆头的剪切面积A（ ）。,B,已知材料的= 0.6 试求d与h的合理比值。,d/h=2.4,21,图示木杆接头，已知轴向力F50kN，截面宽度b250mm，木材的顺纹挤压容许应力bs10MPa，顺纹许用切应力1MPa。试根据剪切和挤压强度确定接头的尺寸L和a。,22,12.图示木杆接头，已知轴向力F50kN，截面宽度b250mm，木材的顺纹挤压容许应力bs10MPa，顺纹许用切应力1MPa。试根据剪切和挤压强度确定接头的尺寸L和a。,23,2.AB为刚性杆，两根长度相等、截面面积相同的钢杆CE和DF使该刚杆处于水平位置，如图所示，已知F=50KN，试求两杆的轴力。,解：,列静力平衡方程,列变形协调方程,24,列静力平衡方程,列变形协调方程,列物理方程,联立解得,25,1 工程构件正常工作的条件 _、_、_。 2 杆件的基本变形是_、_、_、 _ 。 3 塑性材料拉伸试应力超过屈服极限后逐渐卸载短时间后再重新加载其 将得到提高，而 变形将减小。,一、填空题：,26,4、材料力学强度方面的三类问题是 、 、 。 5、用三种不同材料制成尺寸相同的试件，在相同的实验条件下进行拉伸试验，得到的应力应变曲线如图所示。比较三曲线，可知拉伸强度最高、弹性模量最大、塑性最好的材料分别是 。 6、工程上将延伸率 的材料称为塑性材料。,27,二、选择题： 1、杆件的刚度是指 。 A 杆件的软硬程度 B 杆件的承载能力； C 杆件对弯曲变形的抵抗能力； D 杆件对弹性变形的抵抗能力。 2、构件在外力作用下 的能力称为稳定性。 A、不发生断裂 B、保持原有平衡状态 C、不产生变形 D、保持静止,28,3、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、塑料 C、刚性 D、稳定性 4、下列结论中正确的是 。 A、理论力学主要研究物体机械运动的一般规律 B、材料力学主要研究杆件受力后变形与破坏的规律 C、理论力学中不考虑物体的变形，材料力学研究可 变形固体 D、理论力学研究的问题不涉及材料的力学性质 E、材料力学研究的问题与材料的力学性质密切相关 5、由均匀、连续性假设，可以认为 。 A、构件内各点应力、内力均相等 B、构件内各点变形、位移均相等 C、构件内的应力、变形和位移可用点坐标的连续函数来表示 D、材料的强度在各点都相等 E、材料的弹性模量在各点是相同的,29,6、没有明显屈服平台的塑性材料，其破坏应力取材料的 。 A 比例极限； B 名义屈服极限 0.2； C 强度极限； D 根据需要确定。,30,图示结构的AB杆为刚性杆，A处为铰接，AB杆由钢杆BE与铜杆CD吊起。已知CD杆的长度为 ，横截面面积为 ，铜的弹性模量 ；BE杆的长度为 ，横截面面积为 ，钢的弹性模量 。 试求CD杆和BE杆中的应力以及BE杆的伸长。,31,图示三角架中，杆AB由两根10号工字钢组成，杆AC由两根 80mm 80mm7mm 的等边角钢组成。两杆的材料均为Q235钢，=170MPa 。试求此结构的许可载荷 F 。,32,（1）节点 A 的受力如图，其平衡方程为：,解：,得,A,33,（2）查型钢表得两杆的面积,（3）由强度条件得两杆的许可轴力：,杆AC,杆AB,杆AC,杆AB,34,(4) 按每根杆的许可轴力求相应的许可荷载：,35,1、材料力学学习指导书 陈乃立、陈倩 主编 2、材料力学(面向21世纪) 范钦珊 主编 3、材料力学 单祖辉 主编 4、材料力学 孙训方 等编 5、 材料力学习题详解 赵诒枢 编 6、 材料力学重点难点及典型题精解 闵 行 编,教学参考书：,
