组合变形强度计算ppt课件.ppt

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1、工程力学第八章　组合变形强度计算1第八章组合变形强度计算§8-1组合变形概述§8-2拉（压）弯组合变形强度计算§8-3弯扭组合变形强度计算2压弯组合变形组合变形工程实例§8-1组合变形概述3拉弯组合变形组合变形工程实例4弯扭组合变形组合变形工程实例52、组合变形：构件上同时存在两种或两种以上的基本变形的组合。一、基本概念1、基本变形：拉（压）3、叠加原理构件在小变形和服从胡克定理的条件下，力的独立性原理成立。即所有载荷共同作用下的内力、应力、应变等于各个载荷单独作用下相应值的叠加。剪切扭转弯曲mCmCFFPFFPmC

2、mC+拉弯+扭6截面上的应力分布二、组合变形强度计算的一般分析方法外力（分解，向轴线平移）分组分别进行内力分析危险截面危险点根据各种变形横应力叠加并找出主应力计算相当应力选择相应的强度理论强度计算分组原则：对应同一种基本变形的载荷分在同一组外力分析内力分析应力分析强度计算7注：在组合变形强度计算中,剪力引起的切应力(对细长杆件)忽略不计。8+=§8-2拉（压）弯组合变形强度计算1、外力分析lFFFlFFl压弯组合变形92、内力分析:确定危险截面位置(-)FNxF+MxFlMxFl3、应力分析:确定危险点+=10注意：

3、1.在拉弯、压弯组合变形中，危险点处属单向应力状态。2.中性轴与弯曲时的中性轴不重合。若为拉弯组合，对塑性材料和脆性材料梁如何建立强度条件？2选择：当杆件处于拉—弯组合变形时，对横截面上中性轴有这样的结论。（）（1）一定存在横截面区域内。（2）不一定存在横截面区域内。（3）一定不存在横截面区域内。111、外力分析拉（压）弯组合变形强度计算外力分解及平移，分组分成对应于拉（压）及弯曲的两组2、内力分析画轴力图及弯矩图，从而找出危险截面3、应力计算分别算出拉（压）正应力及弯曲最大正应力（均取绝对值）拉(压)正应力：弯曲变

4、形最大正应力：塑性材料脆性材料124、强度计算单向应力状态强度条件计算最大应力拉弯组合变形(若拉伸应力大于弯曲压应力，则只需校核拉应力强度)压弯组合变形(若压缩应力大于弯曲拉应力，则只需校核压应力强度)塑性材料脆性材料13例8-1、已知P=20kN,=15°，l=1.2m，A=9.2103mm2，Iz=26.1106mm4，[+]=20MPa，[-]=80MPa。试校核其正应力强度？1.2mABP15ºYZO14248解：1）外力分析PyPxPy=Psin=5.18(kN)Px=Pcos=19.3(kN

5、)PxMzMz=48Px=926(N.m)压弯组合变形。14Py=5.18(kN)Px=19.3(kN)Mz=926(N.m)ABPx+ABPyMz2）内力分析:(FN，M图）FNx19.3kNMx(kN.m)0.9265.3可能的危险截面在A或B处153）应力分析及强度计算FNx19.3kNMx(kN.m)0.9265.3YZO14248A截面AB=7.6MPa<[+]=30.8MPa<[-]163）应力分析及强度计算FNx19.3kNMx(kN.m)0.9265.3YZO14248B截面AB=2.9MPa<[

6、+]=3.8MPa<[-]17讨论：如下分组是否正确？ABPyPxMzABPxMzABPyABPxABPyABMz18悬臂吊车例8-2:悬臂吊车水平梁为工字型钢，试确定它的型号。2m4m5mABCaDd=20mmW=15kNW由手册查得钢材的许用应力为：[s]=150MPa解：1、外力分析（略）aABDWFBxFByFA截面为危险截面2、内力分析19[s]=150MPa3、应力分析及强度计算由型钢表（408页）查得：应采用18号工字钢20悬臂吊车2m4m5mABCaDd=20mmW=15kNW[s]=150MPa

7、重新选型钢1、外力分析A截面为危险截面2、内力分析aABDWFBxFByF初步确定悬臂吊车水平梁为18号工字型钢21[s]=150MPa3、应力分析可采用18号工字钢22例8－3、如图示正方形截面受压立柱，F使截面面积为原来截面面积的一半。求开槽后立柱的的最大压应力是原来不开槽的几倍。未开槽前立柱为:解：轴向压缩开槽后:压弯组合变形FFa/2开槽前的最大压应力开槽后的最大压应力23例8-4、如图所示桥式起重机。mm为保证立柱m-m截面只承受压力，试确定行走大梁支承点的位置。F1F2mmyzebhF2mzF2F1mm2

8、4解：(1)外力分析：将力F2向截面形心简化后，梁上的外力有yzebhF1mmF2mz(2)内力分析轴力弯矩(3)应力分析令得25Fxyze讨论：2)若要使截面上的正应力都是压应力,F力作用在什么范围？危险点属单向应力状态。1)中性轴在什么位置？3)若F作用点不在y和z轴上,应力又如何计算呢？F26LaABCF研究对象:圆截面杆分析方法：§8-