應(yīng)力與強(qiáng)度計(jì)算

1、第三章應(yīng)力與強(qiáng)度計(jì)算一.內(nèi)容提要本章介紹了桿件發(fā)生基本變形時(shí)的應(yīng)力計(jì)算，材料的力學(xué)性能，以及基本變形的強(qiáng)度計(jì)算。1拉伸與壓縮變形1.1拉（壓）桿的應(yīng)力1.1.1拉（壓）桿橫截面上的正應(yīng)力拉壓桿件橫截面上只有正應(yīng)力，且為平均分布，其計(jì)算公式為?(31)NFA??式中為該橫截面的軸力，A為橫截面面積。NF正負(fù)號(hào)規(guī)定拉應(yīng)力為正，壓應(yīng)力為負(fù)。公式（31）的適用條件：（1）桿端外力的合力作用線與桿軸線重合，即只適于軸向拉（壓）桿件；（2）適用于離

2、桿件受力區(qū)域稍遠(yuǎn)處的橫截面；（3）桿件上有孔洞或凹槽時(shí)，該處將產(chǎn)生局部應(yīng)力集中現(xiàn)象，橫截面上應(yīng)力分布很不均勻；（4）截面連續(xù)變化的直桿，桿件兩側(cè)棱邊的夾角時(shí)，可應(yīng)用式（31）計(jì)算，020??所得結(jié)果的誤差約為3%。1.1.2拉（壓）桿斜截面上的應(yīng)力（如圖31）圖31拉壓桿件任意斜截面（a圖）上的應(yīng)力為平均分布，其計(jì)算公式為全應(yīng)力(32)cosp????正應(yīng)力（33）2cos?????切應(yīng)力（34）1sin22????式中為橫截面上的應(yīng)力

3、。?正負(fù)號(hào)規(guī)定：由橫截面外法線轉(zhuǎn)至斜截面的外法線，逆時(shí)針轉(zhuǎn)向?yàn)檎?，反之為?fù)。?拉應(yīng)力為正，壓應(yīng)力為負(fù)。??(38)?????1.3材料在拉（壓）時(shí)的力學(xué)性能1.3.1低碳鋼在拉伸時(shí)的力學(xué)性能應(yīng)力——應(yīng)變曲線如圖33所示。圖33低碳鋼拉伸時(shí)的應(yīng)力－應(yīng)變曲線卸載定律:在卸載過程中，應(yīng)力和應(yīng)變按直線規(guī)律變化。如圖33中dd’直線。冷作硬化：材料拉伸到強(qiáng)化階段后，卸除荷載，再次加載時(shí)，材料的比例極限升高，而塑性降低的現(xiàn)象，稱為冷作硬化。如圖33

4、中d’def曲線。圖33中，of’為未經(jīng)冷作硬化，拉伸至斷裂后的塑性應(yīng)變。d’f’為經(jīng)冷作硬化，再拉伸至斷裂后的塑性應(yīng)變。四個(gè)階段四個(gè)特征點(diǎn)，見表11。表11低碳鋼拉伸過程的四個(gè)階段階段圖15中線段特征點(diǎn)說明彈性階段oab比例極限p?彈性極限e?為應(yīng)力與應(yīng)變成正比的最高應(yīng)力p?為不產(chǎn)生殘余變形的最高應(yīng)力e?屈服階段bc屈服極限s?為應(yīng)力變化不大而變形顯著增加時(shí)的最低s?應(yīng)力強(qiáng)化階段ce抗拉強(qiáng)度b?為材料在斷裂前所能承受的最大名義應(yīng)力b?