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1、作图(4-3,4-8),（1）求约束力5（受力图2 2 结果1） （2）画剪力图5 5,1、步骤,（1）画受力图,例 1,（2）列方程并求力支反力,（3）画剪力图和弯矩图,强度校核(例题4-14，例题4-16，习题4-30),（1）求约束力2 （2）内力分析判危险面2 （3）应力分析判危险点1 （4）强度计算5（2强度式子2危险点到中性轴的距离1惯性矩）,解：（1）求截面形心轴，即中性轴z轴。,注意：若题中告诉了截面的形心位置、惯性矩就不用计算了,强度校核,（2）外力分析，荷载与轴线垂直，发生弯曲变形。求支反力,（3）内力分析，判危险面，弯矩图如图示。,（4）应力分析，判危险点：,B截面有最大
2、负弯矩，上拉下压 ， 上下边缘点都是正应力强度的危险点,C截面有最大正弯矩，上压下拉， ，下边缘点是危险点,+,+,-,-,强度校核,注意：若题中告诉了弯矩图就不用计算了,故，正应力强度足够。,（5）正应力强度校核：由于拉压强度不同，必须同时考虑B、C这两个具有最大正负弯矩的截面。,强度校核,弯扭组合变形强度计算（例题8-6，习题8-7,8-9,8-12,8-13,8-14）,（1）外力分析判变形2 （2）内力分析判危险面8 （3）强度计算4（强度式子3抗弯模模量1）,例题3 小型压力机铸铁框架如图，已知材料的许用拉应力t =30MPa ，许用压应力c=120MPa ， 试按立柱强度确定压力机
3、的最大许可压力F，立柱截面尺寸如图，,1）外力分析判变形:用I-I截面切开立柱,取上边研究,受力如图，立柱发生拉弯变形。,解：,2）内力分析，判危险截面，立柱各横截面均为危险截面。,3）应力分析，确定危险点。立柱左拉右压，左右边缘均是危险点,t =30MPa ， c=120MPa ， 确定最大压力F,4）强度计算确定最大许可压力F,例：铁道路标圆信号板，装在外径D=60mm的空心圆柱上，所受最大 最大风载 P=2KN/m2,=60MPa,试按第三强度理论选定空柱的厚度。,A,（2）内力分析判断危险截面，通过弯矩图和扭矩图可知固定约束端A截面 为危险截面,弯矩：,扭矩：,解（1）通过外力分析可知
4、在-既有弯曲又有扭转，所以为弯扭组合,M,T,弯矩图,扭矩图,忽略风载对空心柱的分布压力，只计风载对信号板的压力，则信号板受风力,(3)应力分析，确定危险点。固定端空心柱体边缘处， 有最大拉（压）应力及最大剪应力,=,压杆稳定(例题：9-3，9-4,9-6；习题：9-13，9-14,9-15),(1)分析结构的受力； (2)计算压杆的柔度（长细比），确定压杆的性质（是大柔度杆？还是中柔度杆？）； (3)选择临界力公式并计算临界力 2 (4)将压杆实际工作压力（应力）与临界压力（应力）比较。,FN,解：,CD梁,例5,(1)计算压杆轴力,已知拖架D处承受载荷F=10KN。AB杆外径D=50mm，
5、内径d=40mm，材料为Q235钢，E=200GPa，=170MPa。校核AB杆的稳定性。,AB杆,(2) 求压杆的柔度,AB杆满足稳定性要求,(3) 判断求压杆临界力的公式,(4) 校核压杆的稳定性,z,例1：压杆材料为A3钢，,两端铰支，出平面内两端固定。已知稳定安全系数nst=4,杆件两 端的压力P=60KN,校核此结构的稳定性。,（或p=100）,解：（1）计算柔度：,当压杆在在平面内xoy内失稳,z为中性轴:,当压杆在出平面内xoz内失稳,y为中性轴:,越大，压杆越容易失稳，故此压杆将在在平面内先失稳。,（3）=138.56P=100计算采用欧拉公式计算临界力Fcr,故采用欧拉公式计
6、算Fcr,x,z,2.4m,（2）计算判别柔度P:,杆件满足稳定性要求,(4) 校核压杆的稳定性,第一章 习题 一、填空 1 .构件在外荷载作用下具有抵抗破坏的能力为材料的（ ）；具有一定的抵抗变形的能力为材料的（ ）；保持其原有平衡状态的能力为材料的（ ）。 2 .现代工程中常用的固体材料种类繁多，物理力学性能各异。所以，在研究受力后物体（构件）内部的力学响应时，除非有特别提示，一般将材料看成由（ ）、（ ）、（ ）的介质组成。 答案： 强度、刚度、稳定性。 答案： 连续性、均匀性、各向同性。,3 .构件所受的外力可以是各式各样的，有时是很复杂的。材料力学根据构件的典型受力情况及截面上的内力
7、分量可分为（ ）、（ ）、（ ）、（ ）四种基本变形。 答案： 拉伸或压缩、剪切、扭转、弯曲。,.在低碳钢拉伸曲线中，其变形破坏全过程可分为（ ）个变形阶段，它们依次是 （ ）、（ ）、（ ）、和（ ）。 答案： 四，弹性、屈服、强化和颈缩、断裂。 .用塑性材料的低碳钢标准试件在做拉伸实验过程中，将会出现四个重要的极限应力；其中保持材料中应力与应变成线性关系的最大应力为（ ）；使材料保持纯弹性变形的最大应力为（ ）；应力只作微小波动而变形迅速增加时的应力为（ ）；材料达到所能承受的最大载荷时的应力为（ ）。 答案： 比例极限、弹性极限、屈服极限、强度极限。,第二章:习题 一、填空 1.轴力是指
8、通过横截面形心垂直于横截面作用的内力，而求轴力的基本方法是（ ）。 答案： 截面法。 2.工程构件在实际工作环境下所能承受的应力称为（ ），工件中最大工作应力不能超过此应力，超过此应力时称为（ ）。 答案： 许用应力 ，失效 。 3.金属拉伸标准试件有（ ）和（ ）两种。 答案： 圆柱形，平板形 。,6.通过低碳钢拉伸破坏试验可测定强度指标（ ）和（ ）；塑性指标（ ）和（ ）。 答案： 屈服极限，强度极限 ；伸长率，断面收缩率。 7.工程构件在实际工作环境下所能承受的应力称为（ ），工件中最大工作应力不能超过此应力，超过此应力时称为（ ）。 答案： 许用应力，失效 8.因强度不够引起的失效形
9、式（ ）和（ ）。 答案：塑性屈服，脆性断裂,9.功能守恒原理是指对于始终处于静力平衡状态的物体， 缓慢施加的外力对变形体所做的外功W可近似认为全部转化为物体的变形能U，即（ ）。 答案： W=U 10.当结构中构件所受未知约束力或内力的数目n多于静力平衡条件数目m时，单凭平衡条件不能确定全部未知力，相对静定结构（n=m），称它为（ ）。 l= n-m 称为（ ），这也是“多余”约束力或“多余”约束的数目。 答案： 静不定结构，静不定次数。,二、选择题 1.所有脆性材料，它与塑性材料相比，其拉伸力学性能的最大特点是（ ）。 （A）强度低，对应力集中不敏感； （B）相同拉力作用下变形小； （C）断裂前几乎没有塑性变形； （D）应力-应变关系严格遵循胡克定律。 答案： C,4. 单向应力状态下，微元体：_。 （A）只有体积改变 （B）只有形状改变 （C）既无体积又无形状改变 （D）既有体积又有形状改变 答案： D,