理论教育 轴向拉压杆计算方法

轴向拉压杆计算方法

时间:2023-06-27 理论教育 版权反馈
【摘要】:4-2轴向拉(压)杆件横截面上内力的作用线与____________重合,故称轴向拉(压)杆件横截面上的内力为________________________。4-3轴力图是表示杆件的________________________与____________________之间函数关系的图形。4-6杆件轴向拉(压)时,横截面上的正应力是____________分布的,其大小为____________。4-16以下作杆件轴力图的计算过程是否正确;如不正确,请改正。4-19求图示各杆指定横截面上的正应力。试校核各杆的强度。

轴向拉压杆计算方法

班级____________姓名____________学号____________

4-1 内力是由________________________引起的,它随着________________________的改变而改变。求内力的基本方法是________________________。

4-2 轴向拉(压)杆件横截面上内力的作用线与____________重合,故称轴向拉(压)杆件横截面上的内力为________________________。符号规定是:轴力________________________截面为正,________________________截面为负。

4-3 轴力图是表示杆件的________________________与____________________之间函数关系的图形。

4-4 应力是____________________的集度,它表示________________________在截面上某一点处作用的强弱,其基本单位是________________________。

4-5 垂直于截面的应力分量称为____________,与截面相切的应力分量称为____________。

4-6 杆件轴向拉(压)时,横截面上的正应力是____________分布的,其大小为____________。

4-7 应变是指构件变形尺寸与________________________之比值。

4-8 对于工程材料,下列说法不正确的是( )。

A.低碳钢的抗拉伸能力等于抗压缩能力

B.铸铁的抗拉伸能力大于抗压缩能力

C.工程中将延伸率δ≥5%的材料称为塑性材料

D.低碳钢是典型的塑性材料,铸铁是典型的脆性材料

4-9 低碳钢试样拉伸时,在初始阶段应力和应变成____________关系,变形是________________________的。(填“正比”“反比”“弹性”“塑性”)

4-10 低碳钢试样拉伸时,应力-应变曲线的最高点对应的应力值称为________________________。

4-11 工程上一般将延伸率大于5%的材料称为________________________材料,小于5%的称为________________________材料。低碳钢是典型的____________,铸铁是典型的________________________。

4-12 塑性材料的极限应力等于其________________________,脆性材料的极限应力等于其________________________。

4-13 下列说法正确的有____________。

A.轴向拉(压)杆件某一横截面上的正应力是均匀分布

B.轴向拉(压)杆件某一斜截面上的应力是均匀分布的

C.轴向拉(压)杆件横截面上的正应力和斜截面上的应力是相等的

D.轴向拉(压)杆件横截面上的正应力和斜截面上的正应力是相等的

4-14 下列说法正确的有____________________。

A.塑性材料的抗拉能力大于抗压能力

B.塑性材料的抗拉能力等于抗压能力

C.脆性材料的抗拉能力等于抗压能力

D.脆性材料的抗拉能力小于抗压能力

4-15 判断下列各杆BC段内的变形是否属于轴向拉伸(压缩)。

4-16 以下作杆件轴力图的计算过程是否正确;如不正确,请改正。

解:(1)按集中力作用点将杆件分为AB、BC两段。(www.daowen.com)

(2)求各段轴力:

① AB段:

· 截:任取截面Ⅰ将杆件截开。

· 取:取截面Ⅰ右侧部分为研究对象。

· 画:画受力图,如图(a)所示。

· 平衡:

解得

② BC段:

· 截:任取截面Ⅱ将杆件截开。

· 取:取截面Ⅱ右侧部分为研究对象。

· 画:画受力图,如图(b)所示。

· 平衡:

解得

(3)作轴力图,如图(c)所示。

4-17 求图示各杆指定截面上的轴力,并作轴力图。

4-18 图示杆件横截面面积为A,材料密度为ρ,在考虑杆件自重的情况下,画出杆件的轴力图。

4-19 求图示各杆指定横截面上的正应力。

(a)

(b)

4-20 圆杆上有槽,如图所示。已知F=5kN,圆杆的直径d=20 mm,求截面Ⅰ和截面Ⅱ上的正应力。(不考虑应力集中)

4-21 如图所示,重F=50kN的物体挂在支架ACB的C点。若AC杆的横截面面积为300mm2,BC杆的横截面面积为500mm2,求两杆横截面上的正应力。

4-22 图示阶梯形钢杆,各段横截面面积分别为A1=A3=300 mm2,A2=200 mm2,材料弹性模量E=200 GPa 。求该杆各段的变形和最右端截面的位移。

4-23 如图所示,直角三角形钢板厚度均匀,用等长的钢丝AB和CD悬挂在水平天花板上。欲使钢板悬挂后长直角边水平,求钢丝AB和CD的直径之比。

4-24 一阶梯形钢杆如图所示,AC段的横截面面积为500mm2,CD段的横截面面积为200mm2,已知该杆材料的许用应力[σ]=120 MPa,试校核该杆的强度。

4-25 钢杆两端承受拉力400kN,[σ]=160 MPa,横截面分别为以下形状,试选择截面尺寸或型钢型号。

(1)拉杆截面为矩形,其边长之比h∶b=3∶2,确定h和b的值; (2)拉杆是一根工字钢,选择工字钢的型号。

4-26 如图所示,杆AC由两根No.12.6型槽钢组成,其许用应力[σ]=160 MPa ;杆BC由一根No.20a型工字钢组成,其许用应力[σ]=100 MPa 。试校核各杆的强度。

4-27 如图所示一高为10m的石砌桥墩,其横截面的两端为半圆形。已知轴向压力F=7 000kN,石料的重力密度ρ=23 kN/m3,许用应力[σ]=1 MPa 。试校核该桥墩的强度。

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