直杆轴向力的校核与计算

杆,板,壳

杆的受力方式:轴向拉压(支撑杆),剪切(如螺栓),扭转(联轴器),弯曲(行车大梁)

1. 材料类型——决定承载力的极限,如同样粗的钢筋棍和木头,显然前者承载能力强。

材料确定后,他的能力值确定,能力值用屈服强度或者抗拉强度表示。如8.8级螺栓,代表抗拉强度800MPa,屈强比为0.8,那么屈服强度就是640MPa。

2. 材料使用——安全系数和许用应力是关键。

8.8级别的螺栓,在640MPa时会屈服,但我们在设计和使用的时候要留有一定的余量,即所谓安全系数。如果安全系数n取2的话,在这个场景中的许用应力就是320Mpa,如果我们计算出来螺栓要承载350Mpa的力,虽然没有超过屈服强度,但我们仍然认为他不安全,许用应力是一条红线。

这么说来,安全系数就非常重要,因为许用应力与材料和安全系数有关,前者确定的情况下,安全系数要适当选择,这方面国家有规定。

3. 如果我们计算出来某根杆子当前所受的拉力超过了许用应力,我们应该怎么整改呢?

换一根粗点的就好了。

具体多粗呢?可以这么计算:

小根据合力为零的原则,计算出这根杆最大需要承载多大的力,即F,用F除以许用应力得到的值,就是这根杆最小需要的截面积。

以上实际上就是强度的校核与计算。

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