溫度應(yīng)力、裝配應(yīng)力ppt課件

1、2.11 2.11 溫度應(yīng)力和裝配應(yīng)力溫度應(yīng)力和裝配應(yīng)力一、溫度應(yīng)力 溫度應(yīng)力在超靜定構(gòu)造中，由于溫度變化引起的 變形遭到約束的限制，因此在桿內(nèi)將產(chǎn) 生 內(nèi)力和應(yīng)力，稱為溫度應(yīng)力和熱應(yīng)力。此時桿件的變形由溫度變化引起的變形溫度內(nèi)力引起的彈性變形知：知：, ,lEA lTl資料的線脹系數(shù)資料的線脹系數(shù)T溫度變化升高溫度變化升高2、桿件的溫度變形伸長、桿件的溫度變形伸長TllT l3、桿端作用產(chǎn)生的縮短、桿端作用產(chǎn)生的縮短RBF llEA 4、變形條件、變形條件0Tlll 5、求解未知力、求解未知力RBlFEATRBTlFE TARBlF lT lEA 即即溫度應(yīng)力為溫度應(yīng)力為ABlABRBFTl

2、RAF0BARRFF1、平衡方程、平衡方程(壓)溫度應(yīng)力為：TET 對于碳鋼： 所以GPa,/.2001105126 EC MPa.TT 52 當 較大時,溫度應(yīng)力的數(shù)值便非?？捎^。T 二、裝配應(yīng)力二、裝配應(yīng)力 裝配應(yīng)力在超靜定構(gòu)造中，由于制造、裝配不準確，在構(gòu)造裝配好后不受外力作用即已存在的應(yīng)力。例例 兩端用剛性塊銜接在一同的兩端用剛性塊銜接在一同的兩根一樣的鋼桿兩根一樣的鋼桿1、 2圖圖a，其長度，其長度l =200 mm，直，直徑徑d =10 mm。求將長度為。求將長度為200.11 mm，亦即，亦即 e=0.11 mm的銅桿的銅桿3圖圖b裝配在裝配在與桿與桿1和桿和桿2對稱的位置后對稱

3、的位置后圖圖c各桿橫截面上的應(yīng)力。各桿橫截面上的應(yīng)力。知：銅桿知：銅桿3的橫截面為的橫截面為20 mm30 mm的矩形，鋼的彈的矩形，鋼的彈性模量性模量E=210 GPa，銅的彈，銅的彈性模量性模量E3=100 GPa。(d)解：02 01NN3FFFx，變形協(xié)調(diào)方程圖變形協(xié)調(diào)方程圖c為為ell31利用物理關(guān)系得補充方程：利用物理關(guān)系得補充方程：eAElFEAlF33N3N1將補充方程與平衡方程聯(lián)立求解得：將補充方程與平衡方程聯(lián)立求解得：EAAElAeEFAEEAleEAFF211 21133333N332NN1，各桿橫截面上的裝配應(yīng)力如下：各桿橫截面上的裝配應(yīng)力如下：（壓）拉MPa51.19

4、 )(MPa53.743N331N21AFAF應(yīng)力集中：由于桿件外形忽然變化而引起部分應(yīng)力急劇增大的景象。實際應(yīng)力集中因數(shù)：2.12 2.12 應(yīng)力集中的概念應(yīng)力集中的概念maxK截面尺寸改動越急劇，角越尖，孔越小，應(yīng)力集中的程度越嚴重。在構(gòu)件上開孔、開槽時采用圓形、橢圓或帶圓角的，防止或禁開方形及帶尖角的孔槽，在截面改動處盡量采用光滑銜接等。a靜載荷作用下：塑性資料所制成的構(gòu)件對應(yīng)力集中的敏感程度較??；脆性資料所制成的構(gòu)件必需求思索應(yīng)力集中的影響。即當 到達 時，該處首先產(chǎn)生破壞。max b Fb b動載荷作用下： 無論是塑性資料制成的構(gòu)件還是脆性資料所制成的構(gòu)件都必需求思索應(yīng)力集中的影響。

5、一一. .剪切的適用計算剪切的適用計算2-13 2-13 剪切和擠壓的適用計算剪切和擠壓的適用計算鉚釘銜接鉚釘銜接剪床剪鋼板剪床剪鋼板F FF Fnnn-nn-n，剪切面，剪切面銷軸銜接銷軸銜接剪切受力特點：作用在構(gòu)件兩側(cè)面上的外力合剪切受力特點：作用在構(gòu)件兩側(cè)面上的外力合力大小相等、方向相反且作用線很近。力大小相等、方向相反且作用線很近。變形特點：位于兩力之間的截面發(fā)生相對錯動。變形特點：位于兩力之間的截面發(fā)生相對錯動。FFF FF FFFmmFSFmmSFmmFF FnnFFsFsnFnFsFsnnF F2F2FFFsFsFsFsnnF FmmFFsFFsFF2sFF 剪力剪力 假設(shè)切應(yīng)力

6、在剪切面假設(shè)切應(yīng)力在剪切面m-m m-m 截面上是均勻分截面上是均勻分布的布的, , 得適用切應(yīng)力計算得適用切應(yīng)力計算公式：公式：AFs切應(yīng)力強度條件：切應(yīng)力強度條件： AFs許用切應(yīng)力，常由實驗方法確定許用切應(yīng)力，常由實驗方法確定 塑性資料：塑性資料： 7 . 05 . 0脆性資料：脆性資料： 0 . 18 . 0二二. .擠壓的適用計算擠壓的適用計算FF壓潰壓潰(塑性變形塑性變形)FF擠壓面擠壓面接觸面為平面，計算擠壓面就是該面接觸面為平面，計算擠壓面就是該面接觸面為弧面，取受力面對直徑的投接觸面為弧面，取受力面對直徑的投影面影面bsbsbsAF擠壓力擠壓力擠壓面擠壓面tdFbsAbs=t

7、d塑性資料：塑性資料： 5 . 25 . 1bs脆性資料：脆性資料： 5 . 19 . 0bsbsbsbsbsAF擠壓強度條件：擠壓強度條件：bs許用擠壓應(yīng)力，常由實驗方法確定許用擠壓應(yīng)力，常由實驗方法確定電瓶車掛鉤由插銷聯(lián)接，如圖示。插銷資料為電瓶車掛鉤由插銷聯(lián)接，如圖示。插銷資料為2020鋼，鋼，=30MPa=30MPa，bsbs100MPa100MPa，直徑，直徑d=20mmd=20mm。掛鉤及被聯(lián)接的板件的厚度分別為。掛鉤及被聯(lián)接的板件的厚度分別為t=8mmt=8mm和和1.5t=12mm1.5t=12mm。牽引力。牽引力F=15kNF=15kN。試校核插銷的強度。試校核插銷的強度。

8、22 AFS MPa9 .231020210154242332SdFAFbs333bsbsbsMPa5 .621020101210155 . 1dtFAFbsbsbsbsAF平鍵銜接平鍵銜接 圖示齒輪用平鍵與軸銜接，圖示齒輪用平鍵與軸銜接，知軸的直徑知軸的直徑d=70mmd=70mm，鍵的尺寸，鍵的尺寸為為 ，傳送的改動力偶矩傳送的改動力偶矩Me=2kNmMe=2kNm，鍵，鍵的許用應(yīng)力的許用應(yīng)力=60MPa=60MPa， = = 100MPa100MPa。試校核鍵的強度。試校核鍵的強度。mmlhb1001220bsOF FdMen nhb(a)(a)FSMennO(b)(b)0.5h0.5hbsbsbsAFFSnnb bl(c)(c)解：解：1 1校核鍵的剪切強度校核鍵的剪切強度sFAbl由平衡方程由平衡方程0oM 得得22seddFblM6922200028.6 1028.6 20 100 70 10eMPaM