1、材料力学的任务: 强度、刚度和稳定性; 应力 单位面积上的内力
平均应力 (1
1) 全应力 (1
2) 正应力垂直于截面的应力分量,用符号表示
切应力相切于截面的应力分量,用符号表示
应力的量纲: 线应变 单位长度上的变形量,无量纲,其物理意义是构件上一点沿某一方向变形量的大小
外力偶矩 传动轴所受的外力偶矩通常不是直接给出,而是根据轴的转速 n 与传递的功率 P来计算
当功率 P 单位为千瓦(kW),转速为 n(r/min)时,外力偶矩为 当功率 P 单位为马力(PS),转速为 n(r/min)时,外力偶矩为 拉(压)杆横截面上的正应力 拉压杆件横截面上只有正应力,且为平均分布,其计算公式为 (3-1) 式中为该横截面的轴力,A 为横截面面积
正负号规定 拉应力为正,压应力为负
公式(3-1)的适用条件: (1)杆端外力的合力作用线与杆轴线重合,即只适于轴向拉(压)杆件; (2)适用于离杆件受力区域稍远处的横截面; (3)杆件上有孔洞或凹槽时,该处将产生局部应力集中现象,横截面上应力分布很不均匀; (4)截面连续变化的直杆,杆件两侧棱边的夹角时 拉压杆件任意斜截面(a 图)上的应力为平均分布,其计算公式为 全应力 (3-2) 正应力 (3-3) 切应力 (3-4) 式中为横截面上的应力
正负号规定: 由横截面外法线转至斜截面的外法线,逆时针转向为正,反之为负
拉应力为正,压应力为负
对脱离体内一点产生顺时针力矩的为正,反之为负
两点结论: (1)当时,即横截面上,达到最大值,即
当=时,即纵截面上,==0
(2)当时,即与杆轴成的斜截面上,达到最大值,即 1.2 拉(压)杆的应变和胡克定律 (1)变形及应变 杆件受到轴向拉力时,轴向伸长,横向缩短;受到轴向压力时,轴向缩短,横向伸长
如图 3-2
图3-2 轴向变形 轴向线应变 横向变形 横