这种受力情况下,怎样校核钢管的强度够不够?
首先计算出FX和FY的合力FZ
然后计算出MZ的向心力F
再计算出FZ和向心力F的最大总合力FK(计算的时候选择最大的合力,就是把FZ和F直接相加,就可以得到最大的总和力FK了)
这个FK就是钢管应该至少承受的强度,只要选择大于这个总和力强度的钢管就可以了。
希望能到你。
参照基本值:
⑴.恒载值:0.30KN/㎡
⑵.雪载值:0.25 KN/㎡
⑶.风压值:0.25 KN/㎡
⑷.屋面雨棚自重: 0.15 KN/㎡
⑸.原钢梁WZ值: WZ=274C㎡
⑹.调整后钢梁WZ值:WZ=265C㎡
⑺.梁弯曲许用应力值: 【ó】=6.2MPa
一、参照公式:
⑴.抗弯截面模量: WZ=d*(h平方)/6
⑵.钢梁弯曲应力强度: ómax=(Mmax)/ (WZ)≤【ó】
⑶.梁中最大弯矩: Mmax=(1/16)*p*L
⑷.钢梁受力力点:P
⑸.梁两端支点之间长度:L
二、 原钢梁弯曲应力强度校核:
⑴.钢梁承受总荷载值:面积*参数值=6*6.8*0.95=38.76kN
⑵.P=38.76/16=2.4225KN
⑶. Mmax=(1/16)*p*L Mmax= (1/16)*2.4225*6.8=1.02956kN.m
⑷.ómax=(Mmax)/ (WZ)≤【ó】 ómax=(1.02956*10的3次方)/(274*10的负6次方)=3.795mpa≤【ó】
三、调整后钢梁弯曲应力强度校核:
⑴.钢梁承受总荷载值:面积*参数值=6*6.8*0.95=38.76kN
⑵.P=38.76/16=2.4225KN
⑶. Mmax=(1/16)*p*L Mmax= (1/16)*2.4225*6.8=1.02956kN.m
⑷.ómax=(Mmax)/ (WZ)≤【ó】 ómax=(1.02956*10的3次方)/(265*10
的负6次方)=3.92438mpa≤【ó】
假设使用 40Cr 抗拉强度 980 MPa 抗剪强度 490MPa
薄管定义
管厚度÷管内径<0.07
10÷(2000-2×10)=0.00505 <0.07
15÷(2000-2×15)=0.0076142 <0.07满足薄管定义
薄管承受圆周方向应力的计算式
σ=PD/2t
t=管壁厚度 mm;P=管内介质压力 Mpa;D= 管子外径 mm
σ=钢管许用应力Mpa
设管内压力 10 Mpa【实际大小自行调整】
σ=10×2000÷2÷10=1000MPa
使用 40Cr 抗拉强度 980 MPa 抗剪强度 490MPa
设安全因素>1.25安全
安全因素=980/1000=0.98 <1.25 不安全
t=15mm
σ=10×2000÷2÷15=666.6666MPa≈670 MPa
安全因素=980/670=1.46268 >1.25 安全
薄管承受横方向应力的计算式
σ=PD/4t
σ=10×2000÷4÷10=500MPa
安全因素=980/500=1.96 >1.25 安全
t=15mm
σ=10×2000÷4÷15=333.333333MPa≈340MPa
安全因素=980/340=2.88235 >1.25 安全
PS:
(1)上列设安全因素>1.25安全 为一参考值【式工作环境及材料条件而定 自行修正】
(2)修正时记得要满足薄管定义 管厚度÷管内径<0.07 否则应力条件计算会很麻烦【考虑是弹性体时会个复杂】
(3)实务上安全因素建议使用2.5【使用抗拉强度为基准时】 ,你的问题可改变材质或管厚度
(4)圆周方向应力和横方向应力比较,圆周方向应力较大【考虑圆周方向应力就可以了】
校核强度的常用计算公式有σ=W÷A
其中σ是正应力,W是拉伸或压缩载荷,A是截面积。应用时的要点是应力可分解为垂直于截面的分量,称为“正应力”或“法向应力”。
应力是物体由于外因而变形时,在物体内各部分之间产生相互作用的内力,以抵抗这种外因的作用,并试图使物体从变形后的位置恢复到变形前的位置。
强度校核是校核金属材料在外力作用下抵抗永久变形和断裂的能力,此为永久变形、断裂。强度是衡量零件本身承载能力,即抵抗失效能力的重要指标。
强度是机械零部件首先应满足的基本要求。当材料受外力作用时,其内部产生应力,外力增加,应力相应增大,直至材料内部质点间结合力不足以抵抗所作用的外力时,材料即发生破坏。
强度是指表示工程材料抵抗断裂和过度变形的力学性能之一。常用的强度性能指标有拉伸强度和屈服强度(或屈服点)。铸铁、无机材料没有屈服现象,故只用拉伸强度来衡量其强度性能。
高分子材料也采用拉伸强度。承受弯曲载荷、压缩载荷或扭转载荷时则应以材料的弯曲强度、压缩强度及剪切强度来表示材料的强度性能。
一、对象不同
强度校核:强度校核的对象一般是金属材料。
刚度校核:刚度校核的对象可以是塑料、阶梯轴、简文梁等材料。
二、目的不同
强度校核:强度校核是校核材料在外力作用下抵抗永久变形和断裂的能力。
刚度校核:刚度校核是为了校核材料在受力时抵抗弹性变形的能力。
三、方法不同
强度校核:强度校核是对材料的弯曲强度、拉伸强度、抗剪强度等进行测试和计算。
刚度校核:刚度校核是对材料的挠度或偏转角等等进行测试和计算。
扩展资料
螺栓的强度校核分为四种:
1、受轴向载荷F的松螺栓连接。
2、只受预紧力F'的紧螺栓连接。
3、即受预紧力F'受轴向载荷F的紧螺栓连接。
4、 受横向载荷作用F0的铰制孔螺栓连接。
参考资料来源:百度百科-刚度校核
百度百科-强度
百度百科-刚度
1、拉伸试验是将无缝钢管制成试样,在拉伸试验机上将试样拉至断裂,然后测定一项或几项力学性能,通常仅测定抗拉强度、屈服强度、断后伸长率和断面收缩率。拉伸试验是金属材料最基本的力学性能试验方法,几乎所有的金属材料,只要对力学性能有要求,都规定了拉伸试验。特别是那些形状不便于进行硬度试验的材料,拉伸试验成为唯一的力学性能检测手段。
2、
硬度试验是将一个硬质压头按规定条件缓慢压入试样表面、然后测试压痕深度或尺寸,以此确定材料硬度的大小。硬度试验是材料力学性能试验中最简单、最迅速、最易于实施的方法。硬度试验是非破坏性的,材料硬度值与抗拉强度值之间有近似的换算关系。材料的硬度值可以换算成抗拉强度值,这一点具有很大的实用意义,目前这种方法比较常用。
3、二者对比。拉伸试验不便于测试,并且由硬度换算到强度很方便,因此人们越来越多地只测试材料硬度而较少测试其强度。特别是由于硬度计制造技术的不断进步和推陈出新,一些原来无法直接测试硬度的材料,如无缝钢管、不锈钢板和不锈钢带等,现在都已经可能直接测试硬度了。所以,存在一个硬度试验逐渐代替拉伸试验的趋势。