拉壓杆的強度計算

2022-12-27 23:27:02 字數 1122 閱讀 5704

1、極限應力、許用應力和安全係數

通過對材料力學效能的分析可知,任何工程材料能承受的應力都是有限的,一般把使材料喪失正常工作能力時的應力稱為極限應力。對於脆性材料,當正應力達到抗拉強度或強度時,會引起斷裂破壞;對於塑性材料,當正應力達到材料的屈服點(或屈服強度)時,將產生顯著的塑性變形。構件工作時發生斷裂是不允許的;發生屈服或出現顯著的塑性變形也是不允許的。

所以,從強度方面考慮,斷裂時構件是失效的一種形式;同樣,發生屈服或出現顯著的塑性變形也是構件失效的一種形式。這些失效現象都是強度不足造成的,因此,塑性材料的屈服點(或屈服強度)與脆性材料的抗拉強度(或抗拉強度)都是材料的極限應力。

由於工程構件的受載難以精確估計,以及構件材質的均勻程度、計算方法的近似性等諸多因素,為確保構件安全,應使其有適當的強度儲備,特別對於因失效將帶來嚴重後果的構件,更應具備較大的強度儲備。因此,工程中一般把極限應力除以大於1的係數n作為工作應力的最大允許值,稱為許用應力,用表示,即

塑性材料

脆性材料

式中,是與屈服點或抗拉強度對應的安全係數。

安全係數的選取是乙個比較複雜的工程問題,如果安全係數取得過小,許用應力就會偏大,設計出的構件截面尺寸將偏小,雖能節省材料,但安全可靠性會降低;如果安全係數取得過大,許用應力就會偏小,設計出的構件截面積尺寸將偏大,雖構件能偏於安全,但需要多用材料而造成浪費。因此,安全係數的選取是否恰當當關係到構件的安全性和經濟性。工程上一般在靜載作用下,塑性材料的安全係數取之間;脆性材料的安全係數取之間。

工程中對不同的構件選取安全係數,可查閱有關的設計手冊。

2、;拉壓杆的強度條件

為了保證拉壓杆安全可靠地工作看,必須使杆內的最大工作應力不超過材料的拉壓許用應力,即

式中,fn 和a分別為危險截面的軸力和橫截面面積。該式稱為拉壓杆的強度條件。

根據強度條件,可以解決下列三類強度計算問題:

⑴校核強度若已知桿件的尺寸、所受的載荷及材料的許用應力,可用式(2-9)驗算桿件是否滿足強度條件。

⑵設計截面尺寸若已知桿件承受的載荷及材料的許用應力,由強度條件可確定桿件的安全橫截面面積a,即,並可根據題意進一步設計截面的有關尺寸。

⑶確定許可載荷若已知桿件的橫截面尺寸及材料的許用應力,由強度條件可確定桿件所能承受的最大軸力,即,然後由軸力再確定結構的許可載荷。

3、構件強度的應用

壓桿穩定尤拉公式錯誤剖析

林伊寧 廣西建設工程質量安全監督總站,南寧,530022 卷首語2008年7月底,中國計算力學大會2008年年會暨第七屆南方計算力學學術會議在湖北宜昌召開。會上共發布了254篇 發布時間限制為每篇10分鐘,評委提問2分鐘。本文有幸在會上發布,並承蒙評委厚愛破例得到10分鐘的提問。會議期間,作者拜訪了...

梁的抗彎強度按下列規定計算

在彎矩作用下 5.4 在彎矩作用下 5.5 式中 繞x軸和y軸的彎矩 對工字形截面,x軸為強軸,y軸為弱軸 對x軸和y軸的淨截面模量 截面塑性發展係數 對工字形截面,對箱形截面,對其他截面,可按表5.1採用 f 鋼材的抗彎強度設計值。表5.1 截面發展係數 是考慮塑性部分深入截面的係數,與式 5.3...

基於尤拉方程的實效伴流計算

第 卷第 期 船海工程 年 月 基於尤拉方程的實效伴流計算 蔡智波,匿 武漢理工大學交通學院,武漢 摘要 採用有限體積法計算螺旋槳與船尾的干擾流場,船尾流場採用尤拉方程進行求解,通過與螺旋槳 效能計算程式相互迭代確定其實效伴流場。對槳盤處軸向伴流的計算表明,計算結果是合理的。關鍵詞 實效伴流 有限體...