1、圖示結構中,ab為剛性杆,①、②兩桿的面積均相同。已知:,,熱膨脹係數,,,杆的許用應力,試求裝配後且溫度公升高時,荷載的許可值。
解:裝配後且溫度公升高時的受力圖:
1、靜力平衡方程:
1)裝配後且溫度公升高時的變形位移圖
2、變形協調方程:
(1)①杆總伸長:…………………(a)
(2)裝配後溫度公升高並載入後的伸長;
b)聯立(a)、(b)式,解出
c)(3)②杆的變形與b處的位移
d)3、將(c)、(d)代入(2)式,得補充方程即:………(3)
4、聯立方程(1)、(3)式,解出:; 又2、如圖所示,鋼質薄壁圓筒①加熱至後,恰好套在溫度為的銅襯套②上。已知:
,,鋼筒的平均直徑,,,。試求當裝配後冷卻至時,鋼筒作用於襯套的壓力以及鋼筒和襯套的環向應力。
(abc)
解法一:
圖中為鋼筒加熱至後,恰好套在溫度為的銅襯套,再冷卻至時鋼筒對銅襯套的壓力(也是銅襯套對鋼筒的反作用力)
解: 1、靜力平衡條件
2、 變形協調條件
3、物理條件
…………….(c)
4、補充條件(方程),將(c)代入(b)式由(d)式解,再代入(a)式,
得按照教材公式(1-2)
解法二:
………………(1)
式中:將 (a)、(b)、(c)三式代入(1)式校核:由圖(b):銅襯套環向縱截面上的軸力(壓):
由圖(c):鋼筒環向縱截面上的軸力力拉:bc)
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