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1、其次章应力例1.图中P1.=20kN、P2=40kN、A1.=2102mm2、A2=4102mm2.试求1-1和2-2截面上的应力。解:1)1-1和2-2截面上的轴力分别为:N1.=P1.=20kN;N2=P1.+P2=60kN2)1-1和2-2截面上的正应力分别为:丛=_20.1。=100x1.06pa1-142x10XKT。A=60x10=150x106pa2-4410106例2、图示构造,钢杆1:圆形截面,直径d=16mm,许用应力=150MPa;杆2:方形截面,边长a=100Imm,卜;=4.5MPa,0)当作用在B点的载荷F=2吨时,校核强度;(2)求在B点处所能承受的许用载荷.解:
2、P1.P1.Ai例1图1、计算各杆轴力2mcosa解得51.2、F=2吨时,校核强度1.计算各杆轴力解:一般步骤:外力内力度利用强度条/件校核强度F=F(拉)v,4-3、F未知,求许可载荷F1杆:1.=r-21059.8卜NI-4=76.8Pa14(压)各杆的许可内力为Fkg41.1.=d250X10=30.15ZGVv2.au4M2=24.510=451.V两杆分别达到许可内力时所对应的载荷2杆:r21059.8=1.=4=2.5MPa08D杆面,:AN求的最小值:P1.IP1.ocos8SinS(sin2n=A1.u,=hJSineN=45时,公=券钠拉杆孵:整体平衡求支反力q钢拉杆例4、
3、三校屋架如图,承受竖向均布载荷,载荷的分布集度为:q=4.2kNm,屋架中的钢拉杆直径d=16mm,许用应力=170MPae试校核刚拉杆的强度。q局部平衡求轴力IIiiiiiiiiiiInHCN=262应力N4PtoJ言426,3dO3nMPa3.140.016j-,3,mfsS强度校核与结论;tm=131MPaJ=170MPa此杆满足强度要求.是安全的.ZX=O也=0m=04=19.5kN例5:一制牛如下图,:P1=30kN,P2=IOkN,Aab=Abc=500mm2,ACD=200mm2,E=200GPa.试求:(1)各段杆横截面上的内力和应力;(2)杆的总伸长.1100I(三)1003
4、100100求横截面上的应力“AB”,“BC”,“CD”段上任意横截面上的应力分别为:=4006Pa=AOMPa20kNIOkN解:作轴力图如上图所示。/T2010i,iB50010,NSC-10103BCbc50010?ZT_Ncd-10103OCD“CD200104一50x1。6Pa=-50.WPa=-20106Pa=-20P0计算杆AD的总伸长及虽然杆AD不满足胡克定律的适用条件,但AB段、BC段和CD却能分别满足胡克定律,因此,我们可按胡克定律分别求AB、BC.CD三段杆的伸长疑,然后相加得到杆XAD=A1.iB+MCDAD的总伸长量.例6、变截面直杆,ADE段为铜制,EBC段为钢制;
5、在A、D,B、C等4处承受轴向我荷.:ADEB段杆的黄截AAB=10102mm2,BC段杆的横截积ABC=5102mm2;FP=60kN;铜的弹性模量Ec=100GPa,钢的雌Es=210GPa;各段杆的长度如图中所示,单位为mm._NAB1.B+NBdBC+NCJCD%1限UD20X1()3X100x1()3-1()x1O3x1O()x1Q-3-20010950010-6+200109500106-1010310010320()10920()KF6=-0.015105z=-0.015试求:直杆的总变形量.“kN卜即AD杆缩短f0.015mmD点向左位移.1.作轴力图应用截面法,可以确定力0、
6、DEB、IiC段杆横截面上的轴力分别为:GW=一24=-120kN;丁F、DE=FNEB=一%=-60kN;%c=Fp=60kNo例7、试求自由悬挂的直杆由于自重引起的最大正应力和总伸长。设杆长I,截面积A,容重均为.,弹性模量E2.计算直杆的总变形量/=Z(E:jD+NIDE+MEB+MBC在上述计的中,OE和EB段杆的横截面面积以及轴力虽然都相同,但由于材料不同,所以需要分段计篁亦形曷。解:(1)计算杆内的最大正应力:利用截面法,先2极面上的正应力:、N(X)=AxN(X)-x11axN=xAN=_!三=max.IA例8、木制短柱的四角用(2)计算杆伸长.4等边角钢加固,角钢和木材的许用应
7、力分别为9h=160MPa和2=12MPa,弹性模量分别为E1.=200GPa和E2=IOGPa;求许可载荷P.在离杆N端为.V处,假想地截取长度为小的微段,其受力如图所示。在略去高阶微盘的条件下,公微段的伸长可写为()=IE所以整个杆件的伸长为:/=虫解:平衡方程/=4yV1+7V2-P=O几何方程1=.2FAxdx_2zr2EN(RHdN(X)Jv物理方程及补充方程:1.0解平衡方程和补充方程,得:Nt-OO1.P-,N.-0.72P求结构的许可载荷:P:331.角钢面枳由型钢表查得:A,-3.086cm三J110.073086x160/007705.4kNM=O.72P=4bJ.(A=J,J0.72250*X12/0.721042kN所以结构的许可载荷:忸=7054M例9、设1、2、3三杆用校链连接如图,:各杆长为:1.1.=1.2、1.3=1.;各杆面积为A1=A2=AA3;各杆弹性模量为:E1=E2=E,E3.外力沿铅垂方向,求各杆的内力.。解由平衡方程和补充方程组成的方程组,得:v_az_,J1Pcos2a.2E1.A1.cosja+E3Ai1.凡=2EMCOS”+4J