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92矩形截面钢杆如图所示,用应变片测得杆件上下表面的线应变分别为
εa1×103εb04×103,材料的弹性模量E210GPa。要求:要求:
(1)试绘制横截面的正应力分布图;)试绘制横截面的正应力分布图;及偏心距δ的大小。(2)确定拉力P及偏心距δ的大小。)
ε
a
P
P
δ
ε
b
mPδ
P
δ
P
62991470421003
mPδ


6299


σF
N
8405
σM
σ
解:(1)外力分析判变形:杆所受外力与轴线平行,杆件发生拉弯组合变形。(2)内力分析判危险面:杆各横截面上具有相同的轴力和弯矩。
FNPMPδ
(3)应力分析确定拉力P及偏心距δ的大小:轴力引起均匀分布的正应力,横截面上还有弯曲正应力。应力分布如图所示,忽略弯曲剪应力。FNMPPδ93σaEεa210×10×1×10AW0005×00250005×002526P1838kNz→PPδδ1785mmσEε210×109×04×103FNMbb2AWz0005×00250005×00256147046299210038405(4)忽略弯曲剪应力将拉力P及偏心距δ代入上式,计算得到:
σF14704MPaσM6299MPa
N
σ→σa14704629921003MPaa1470462998405MPa
正应力分布如图所示。95构架如图所示,梁ACD由两根槽钢组成。已知a3mb1mF30kN。梁德材料的许用构架如图所示,由两根槽钢组成。。梁德材料的许用应力σ应力σ170MPa。试选择槽钢的型号。。选择槽钢的型号。
1
25
fa
b
a
DA
30°
C
F
B
b
FAyFAx
30°FCB6928
F
c
FNkN
d
MkNm
30
解:〈1〉外力分析:梁的计算简图如图b所示,外力在纵向对称面内与轴斜交,故梁AC段发生拉弯组合变形。对A取矩BC杆所受压力为:
31×30×103∑mAF0→FCBasi
30abF0→FCB3×05N80kN
2〉内力分析:轴力图、弯矩图如图。C左截面轴力和弯矩同时达到最大,是危险面。
FN6928kNM
max
30kNm
(3)应力分析判危险点:由于发生的是发生拉弯组合变形,加之截面有有两个对称轴,危险面的上边缘具有最大拉应力,比下边缘的最大压应力的绝对值大,上边缘上各点正应力最大。(4)强度计算选择槽钢的型号:
σmax
FNMmax6928×10330×103≤σ170MPa2A2Wz2A2Wz
1)忽略轴力项的正应力,仅由弯曲项选槽钢的型号:
30×103≤170MPa→Wz≥8824cm3。2Wz
查表可知,的A2195cmWz1083cm
23
2)对所选槽钢进行校核:
2
fσmax
6928×10330×1031578113850415429≤σ170MPa2×2195×1042×1083×106
故,所选择16号槽钢r
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