已看組合變形材料力學PPT課件

1、1壓彎組合變形壓彎組合變形組合變形工程實例組合變形工程實例10-1第八章第八章 組合變形組合變形2拉彎組合變形拉彎組合變形組合變形工程實例組合變形工程實例3彎扭組合變形彎扭組合變形組合變形工程實例組合變形工程實例4一、疊加原理一、疊加原理 構件在小變形和服從胡克定理的條件構件在小變形和服從胡克定理的條件下，力的獨立性原理是成立的。即所有載下，力的獨立性原理是成立的。即所有載荷作用下的內力、應力、應變等是各個單荷作用下的內力、應力、應變等是各個單獨載荷作用下的值的疊加。獨載荷作用下的值的疊加。5二6= =+ + += =+ +例例壓縮壓縮純彎曲純彎曲橫力彎曲橫力彎曲78-1 拉伸或壓縮與彎曲的組

2、合拉伸或壓縮與彎曲的組合8 90 10afn ziym zniymaf 0 z單向應力狀態(tài)單向應力狀態(tài)z11 max maxtt maxcc （拉壓等強度材料）（拉壓等強度材料）12facd1.2m1.2mb301302 . 14 . 230sin0 ffmbaffb ffffffayyaxx5 . 00866. 00ffayfaxfb30facd1.2m1.2m30b14afafax866. 0zzaycwfwf6 . 02 . 1max mpa125mpa37.946 . 0866. 0maxzcwfafffayfaxfyxfb30facd1.2m1.2m30b所以結構安全所以結構安全15

3、 例例2：具有切槽的正方形木桿，受：具有切槽的正方形木桿，受力如圖。求：力如圖。求： （1）m-m截面上的最大拉應力截面上的最大拉應力t 和最大壓應力和最大壓應力c； （2）此）此t是截面開槽前的是截面開槽前的t值的值的幾倍？幾倍？16解：解：分析內力分析內力wmafnct624222aaapap8422papa此此t是截面開槽前的是截面開槽前的t值的值的8倍倍17yzz0f35018yzz0f35019ffmffn331042510)75350(yzz0f350f350nfm20yzz0z150150150ff35

4、0f350nfmmpa1515fafn )(mpa53105 . 74250max fizmyt )(mpa53105 .124251max fimzyc maxt maxc21 立柱橫截面的最大應力立柱橫截面的最大應力ftt667maxmax. fcc934maxmax. yzz0z150150150 maxt maxcmax. tmax. c22（4 4）求壓力）求壓力fft667max. fc934max. ttf 667max. n4510066710306676 tf ccf 934max. n171300934101609346 cf 45.1knf許許可可壓壓力力為為 yzz0z

5、150150150max. tmax. c maxt maxc分別由最大拉、壓應力確定許可載荷分別由最大拉、壓應力確定許可載荷23laabcf8-2 8-2 扭轉與彎曲的組合扭轉與彎曲的組合24bfmxlaabc25aafmfafl26a截面截面 c3c4tc3c4c2c1 c2c1afmmt27a截面截面 tc3c4c2c1c3c4 c2c128 2222314212)2(2 02 223134 r 2243 r 29討論討論223134 r2243 r1.30wtmwtwmtr2222223)(4)(4 wtmwtwmtr222222475. 0)(3)(3 1623dwwt 2.31zx

6、yabl/2l/2m32mkndfdffm122)(221kn3202fmm 3f2zxyabl/2l/2m由平衡方程由平衡方程33+t=1knm+1knm1223tmwr323dwmm83.44dmm 3f2mkn1 tmkn1max m34400mm35400400400mkn4 . 0kn12 mfmkn4 . 0mkn8 . 04 . 08 . 0max21max tffm wtmr2max2max3mm5 .38 d36400400400mkn4 . 0mkn8 . 04 . 08 . 0max21max tffmkn203n ff37400400400mpa143maxmax af

7、wmnz mpa8 .31maxmax twt mpar160mpa157422338例例6 （重點）（重點） 鑄鐵薄壁管，鑄鐵薄壁管，d=40，t=2。受受p和和t=pd/2作用。增大作用。增大p使之破壞，破端面與軸線成使之破壞，破端面與軸線成84.4， ，按第一強度理論求破斷時的，按第一強度理論求破斷時的p。mpab60pt10039xxy解：危險截面是固定端，內力：解：危險截面是固定端，內力：m=0.1ppt100t=pd/2=0.02p危險點位于其危險點位于其上邊緣上邊緣mpapwtmpapwmtxyx2511 .252/2222ttwwtrwtrt40 xxympapwtmpapwm

8、txyx2511 .25按按第一強度理論第一強度理論，破斷面應該是最大，破斷面應該是最大拉應力拉應力 平面。故在平面。故在 面上出現(xiàn)面上出現(xiàn)1b1bxyyxyx2sin2cos22解得解得p=1.49kn破端面與軸線成破端面與軸線成84.441zp1p2xyab8013080cd例例7（重點）（重點） 齒輪軸齒輪軸ab，n=265r/min。兩輪傳遞功率。兩輪傳遞功率p=10kn，直徑，直徑d1=396mm，d2=168mm。嚙合力與齒。嚙合力與齒輪切線夾角為輪切線夾角為 。軸直。軸直 d=50mm， ，校核強度。校核強度。20mpa50p1yp2zcd42p1yp2zcdp1zp1yp2zp

9、2yp1zp1ytccp2zp2ytdd解：解：1.計算外力計算外力211dptzc222dptyd43p1zp1ytccp2zp2ytddzp1p2xyab8013080cdtctdp1zp2zfbzfazp1yp2yfbyfay分析軸的受力分析軸的受力1.tc、 td使軸扭轉使軸扭轉2. 4個個y向力向力使軸在使軸在oxy平面內彎曲平面內彎曲3. 4個個z向力向力使軸在使軸在oxz平面內彎曲平面內彎曲44tctdp1zp2zfbzfazp1yp2yfbyfaykw10min,r/265pnmn3619549npttdcn1823211dtpczn4300222dtpdy20n66420ta

10、n11zyppn156520tan22yzppp1yp2zcdp1zp1yp2zp2y在在oxy平面內，求出平面內，求出n3300n,1664byayff在在oxz平面內，求出平面內，求出n1683n,1750byazff計算各力大小計算各力大小45tctdp1zp2zfbzfazp1yp2yfbyfay2.畫內力圖畫內力圖my140nm131nmmz133nm264nmt361nm1.由由4個個z向力向力在在oxz平面平面內做出內做出my (矢量方向矢量方向)圖圖yzmy2.由由4個個y向力向力在在oxy平面平面內做出內做出mz (矢量方向矢量方向)圖圖mz3.由由tc和和td做出做出t圖圖46tctdp1zp2zfbzfazp1yp2yfbyfaymy140nm131nmmz133nm264nmt361nm由圖可知，危險截面由圖可知，危險截面可能在可能在c或或d截面，將截面，將彎矩合成。彎矩合成。22zymmmmn19322czcycmmmmn29422dzdydmmm可見，危險截面是可見，危險截面是d截面。截面。mn361m,n294ddtm47mn361mn294ddtm3.校核強度校核強度軸由塑性材料制成，按第三或第四強度理論校核。軸由塑性材料制成，按第三或第四強度理論校核。變形是