但最大应力值并未超过抗拉极限，说明零件在载荷作用下不会发生断裂失效。而对于转子而言，其最大应力远小于屈服强度，工作过程中转子所发生的变形均为弹性变形，不会发生强度失效。在无法降低螺栓预紧力的情况下，可以通过对材料进行热处理，提升材料的强度，提高零件使用的可靠性。表3.7零部件最大热-机耦合应力......
2023-06-23
例题分析：杆件强度校核计算
【摘要】：如图2.1所示的结构上作用荷载F，AB杆为钢杆，其横截面直径d=20mm；BC杆为木杆，其横截面为边长a=100mm的正方形。由于AB杆和BC杆的材料不同，其许用应力也不相同，故需要分别校核其强度。图2.1例题2.1图图2.2计算各杆轴力。取结点B进行分析，建立坐标系，其受力图如图2.2所示。如图2.3所示，AB是刚性杆，在B端受力偶Me作用，已知CD杆的截面积A=500mm2，E=200GPa，[σ]=160MPa，l=1m。图2.3例题2.2图图2.4确定最大荷载Me。CD杆的变形考虑变形后的几何关系，可知
【例题2.1】如图2.1所示的结构上作用荷载F，AB杆为钢杆，其横截面直径d=20mm；BC杆为木杆，其横截面为边长a=100mm的正方形。已知F=20kN，许用应力σ[]钢=160MPa，σ[]木=10MPa，试对该结构进行强度校核。
【分析】该题主要考查轴向拉压杆的强度计算。由于AB杆和BC杆的材料不同，其许用应力也不相同，故需要分别校核其强度。由题意可计算出两杆的横截面面积，只需要再计算出两杆的轴力，就可以通过正应力的计算公式进行强度校核。显然，AB杆和BC杆均为二力杆，要计算各杆的轴力，可用截面法截取结点B附近的部分杆件进行受力分析，从而计算出相应的轴力。
图2.1 例题2.1图
图2.2
【解】（1）计算各杆轴力。取结点B进行分析，建立坐标系，其受力图如图2.2所示。
由平衡方程
解得
（2）校核钢杆的强度。
钢杆横截面上受到的正应力为：
钢杆满足强度条件。
（3）校核木杆的强度。
木杆横截面上受到的正应力为：
木杆满足强度条件。
综上，该结构满足强度条件。
【例题2.2】如图2.3所示，AB是刚性杆，在B端受力偶Me作用，已知CD杆的截面积A=500mm2，E=200GPa，[σ]=160MPa，l=1m。试求此结构所能承受的最大荷载Me以及此时B点的位移δB。
【分析】由于AB杆是刚性杆，不考虑其强度以及变形，仅考虑轴向拉压CD杆的强度、变形的计算，因此，对于题目要求计算的最大荷载Me，只需要根据CD杆满足强度条件就可以计算出来。对题目要求计算B点的位移δB，除了要考虑CD杆的变形，还要考虑结构变形后的几何关系。
【解】（1）计算CD杆的轴力。取AB杆为研究对象，其受力图如图2.4所示。
图2.3 例题2.2图
图2.4
（2）确定最大荷载Me。
由强度条件
可得
故
（3）计算B点的位移δB。
CD杆的变形
考虑变形后的几何关系，可知
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2023-06-26
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2023-06-16
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