Chap2 拉伸、压缩与剪切 ¶
轴力、应力以拉伸为正,压缩为负
Note
- 弹性阶段(弹性变形) 满足胡克定律\(\(\sigma = E \varepsilon\)\) 比例极限:\(\sigma_P\) 弹性极限:\(\sigma_e\)
- 屈服阶段(塑性变形) 屈服/流动:应力基本保持不变,应变显著增加下屈服极限/屈服极限/屈服强度:\(\sigma_s\)
- 强化阶段(弹性变形 + 塑性变形)强度极限 / 抗拉强度:\(\sigma_b\)
- 局部变形阶段 缩颈现象:在某局部范围内,横向尺寸急剧缩小
- 卸载定律及冷作硬化
伸长率:\(\delta=\frac{l_1-l}{l}\times 100\%\)
断面收缩率:\(\psi=\frac{A-A_1}{A} \times 100\%\)
塑性材料:\(\delta > 5\%\),如低碳钢
脆性材料:\(\delta < 5\%\),如铸铁
脆性材料断裂时的应力是强度极限 \(\sigma_b\),苏醒才来哦到达屈服时的应力是屈服极限 \(\sigma_s\),两者是构件失效时的极限应力
失效、安全因数和强度计算 ¶
失效:断裂和出现塑性变形
Note
对塑性材料 \(\([\sigma] = \frac{\sigma_s}{n_s}\)\) 对脆性材料 \(\([\sigma]= \frac{\sigma_b}{n_b}\)\) 其中,\(n_s\)和\(n_b\)称为安全因数
在工作中
\[\sigma=\frac{F_N}{A}\le [\sigma]\]
Note
强度校核:\(\sigma=\frac{4F_N}{\pi d^2}\le [\sigma]\) 设计圆截面直径:\(d\ge \sqrt{\frac{4 F_N}{\pi [\sigma]}}\) 许可载荷:\(F_N\le \frac{[\sigma ]\pi d^2}{4}\)
轴向拉伸或压缩时的变形 ¶
\[\Delta l=\frac{F_N l}{EA}=\frac{Fl}{EA}\]
EA:抗拉(抗压)强度
\[\mu=\frac{\epsilon^`}{\epsilon}\]
\(\mu\):横向变形因数、泊松比
轴向拉伸或压缩的应变能 ¶
\[V_{\epsilon}=W=\frac{1}{2}F\Delta l=\frac{F^2l}{2EA}\]
拉伸、压缩超静定问题 ¶
综合静力方程、变形协调方程(几何方程
温度应力和装配应力 ¶
静定结构由于可以自由变形,当温度均匀变化时,不会引起构件的内力;但在超静定结构中,因变形受到部分或全部约束,温度变化时,往往会引起内力
应力集中的概念 ¶
\[K=\frac{\sigma_{\max}}{\sigma}\]
K:理论应力集中系数
剪切和挤压的实用计算 ¶
剪切:\(\tau=\frac{F_s}{A}\le [\tau]\)
挤压:\(\sigma_{bs}=\frac{F}{A_{bs}}\le [\sigma_{bs}]\)
剪切面平行于剪力
挤压面垂直于剪力
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