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                第四章 强、刚度和稳定性计算 小结

     (1) 平面图形的几何性质:是与图形的大小形状有关的几何量,在强度和刚度计算中有着重要的意义,其基本内容有:
  1)形心坐标
                 
  2)静矩

  3)惯性矩

  4)平行移轴公式
    
  5)惯性半径

  (2)本章在分析杆件的强度、刚度和稳定性计算问题时,还介绍了力学中一些重要的基本概念、基本方法和基本定律。
  1)基本概念:应力、变形、应变、材料的力学性质、强度条件、稳定性的概念。
  2)基本方法:截面法和强度、稳定性计算的方法。
  3)基本定律:虎克定律。
  (3)材料的力学性能是建立强度条件的重要依据,材料的力学性能是通过实验测定的。材料的主要力学性能有;
  比例极限σP、屈服极限σS、强度极限σb、弹性模量E、泊松比μ、延伸率δ和截面的收缩率ψ。
  (4)轴向拉伸(压缩)主要公式:
  1)计算拉、压杆的应力
  2)计算拉、压杆的变形

  3)应力与应变的关系

  (5)轴向拉伸(压缩)强度条件可解决三方面的问题
  1)强度校核

  2)截面设计

  3)确定允许荷载

  (6)梁弯曲时正应力、剪应力计算及其强度条件
  1)梁弯曲时,横截面上有正应力σ和剪应力τ存在。
  2)正应力沿截面高度成直线规律变化,截面上、下边缘处的正应力最大,中性轴处为零。
  任一点正应力计算公式:

  正应力强度条件:

  3)剪应力强度条件

  (7)梁弯曲时正应力时的正应力强度计算包括三类问题
  1)强度校核

  2)选择截面尺寸

  3)计算许可荷载:

  (8)梁弯曲的正应力强度计算应注意下列问题
  1)观察最大弯矩和最大剪力是否在同一截面,如不在,应对两个截面分别进行校核。
  2)在材料的抗拉和抗压强度不同时,对最大正弯矩和最大负弯矩截面分别进行校核。如梁截面对中性轴不对称时,则对危险截面上的最大拉应力和最大压应力也应分别进行校核。
  (9)组合变形的计算:主要应用叠加原理。
  (10)压杆的稳定计算
  1)压杆的稳定性对整个结构的安全正常工作具有重要的意义。解决压杆稳定问题的关键,在于计算压杆的临界力和临界应力。
  2)运用欧拉公式计算压杆的临界力和临界应力:
  临界力

  临界应力

  3)运用经验公式计算压杆的临界应力:
  Q235钢
   (MPa)
  16Mn钢 
(MPa)
  4)压杆的计算长度μl与截面最小惯性半径i之比,称为压杆的长细比。
  5)压杆稳定计算分为三类问题;
  稳定校核

  选择截面

  确定许可荷载

  φ为压杆的许用应力折减系数,根据不同的材料及压杆的长细比
, 由表4-4查出。
  压杆截面如有局部削弱,对压杆的稳定性影响很小,但应对局部削弱处的净截面进行强度校核。