組合變形桿件的強(qiáng)度計(jì)算課件

組合變形桿件的強(qiáng)度計(jì)算一、組合變形：在復(fù)雜外載作用下，構(gòu)件的變形會(huì)包含幾種簡(jiǎn)單變形，當(dāng)幾種變形所對(duì)應(yīng)的應(yīng)力屬同一量級(jí)時(shí)，不能忽略之，這類構(gòu)件的變形稱為組合變形。RPM80oP2P1zyxP2ZP2y拉(壓)彎組合變形

桿件同時(shí)受橫向力和軸向力的作用而產(chǎn)生的變形。的強(qiáng)度計(jì)算1.分析內(nèi)力,確定危險(xiǎn)面：RPaPRa危險(xiǎn)截面：固定端截面2.分析危險(xiǎn)截面的應(yīng)力，確定危險(xiǎn)點(diǎn)：σN=N/Aσmax=M/Wzσmax=N/A+Mmax/Wz3.強(qiáng)度條件：?jiǎn)蜗驊?yīng)力狀態(tài)危險(xiǎn)點(diǎn)圖示一簡(jiǎn)易起重架由No.18工字鋼和拉桿組成；滑車自重及載重共為P=25kN，梁AB的許用應(yīng)力[σ]=120MPa；當(dāng)滑車移動(dòng)到梁中點(diǎn)時(shí)，校核梁AB的強(qiáng)度。解：(1)研究AB，受力分析，(2)桿屬壓縮與彎曲的組合變形，畫內(nèi)力圖；(3)危險(xiǎn)截面：D截面，危險(xiǎn)點(diǎn)：D截面的上邊緣，最大壓應(yīng)力的值為：查型鋼表得：A=3060mm2，W=185000mm3，強(qiáng)度是足夠的偏心拉伸和壓縮ePPPPM=PeM=Pee偏心拉伸，拉彎組合偏心壓縮，壓彎組合強(qiáng)度條件：圖示鉆床的立柱為鑄鐵制成，許用拉應(yīng)力為[t]=35MPa，若P=15kN，試確定立柱所需要的直徑d。解：

（1）內(nèi)力分析（2）強(qiáng)度計(jì)算

先考慮彎曲應(yīng)力

取立柱的直徑d=122mm，校核其強(qiáng)度

所以立柱滿足強(qiáng)度要求。

承受偏心載荷的矩形截面桿如圖所示，用實(shí)驗(yàn)方法測(cè)得桿二側(cè)的縱向應(yīng)變分別是εa=1×10-3

和εb=0.4×10-3

，材料的彈性模量E=210GPa

；求拉力P和偏心矩e的值。

解：(1)將外力向軸線簡(jiǎn)化，如下圖所示；

其中：M=Pe，這屬于拉彎組合變形；PxyzPMyxyzPMyMz解：圖示不等截面與等截面桿，受力P=350kN，試分別求出兩柱內(nèi)的絕對(duì)值最大正應(yīng)力。圖（1）圖（2）P300200200P200200MPPd圖示懸臂梁,承受載荷F1與F2作用,已知F1=800N,F2=1.6KN,l=1m,許用應(yīng)力〔σ〕=180Mpa,試分別在下列兩種情況下，校核梁的強(qiáng)度。1）截面為矩形，h=2b=80mm；2）截面為圓形,d=60mm。bhdF1F2llEF2F1lxyyzF2l梁在F1、F2作用下，分別在水平方位及鉛垂方位產(chǎn)生對(duì)稱彎曲，其各自的彎矩圖:

解：(1).內(nèi)力分析（2）求危險(xiǎn)面上的最大正應(yīng)力，校核強(qiáng)度A．梁橫截面為矩形，危險(xiǎn)面上的最大正應(yīng)力發(fā)生在E、F兩點(diǎn)處，其值為B．梁橫截面為圓形bhdF1F2ll2F1lxyyzF2l求危險(xiǎn)面上的合彎矩，依然產(chǎn)生平面彎曲MxMzM合P彎扭組合變形的強(qiáng)度計(jì)算m1.分析內(nèi)力，確定危險(xiǎn)面mPaa2.分析危險(xiǎn)面的應(yīng)力，確定危險(xiǎn)點(diǎn)危險(xiǎn)面：固定端截面στστABABστστAB3.應(yīng)用強(qiáng)度理論建立強(qiáng)度條件：①外力分析：外力分解并向形心簡(jiǎn)化。②內(nèi)力分析：每個(gè)外力分量對(duì)應(yīng)的內(nèi)力方程和內(nèi)力圖，確定危險(xiǎn)面。③應(yīng)力分析：建立強(qiáng)度條件。彎扭組合問題的求解步驟：150200100ABCDP1MxzxyP2yP2zMx②.分析內(nèi)力，確定危險(xiǎn)面120NmTMz40Nm71.25NmxxMy7.05Nm③強(qiáng)度校核安全鋼制圓軸上裝有膠帶輪A和B，二輪的直徑都是D=1m，重量是P=5kN，A輪上膠帶的張力是水平方向，B輪上膠帶的張力是垂直方向，大小如圖示；圓軸的許用應(yīng)力[σ]=80MPa；試按第三強(qiáng)度理論求軸所需的直徑。a.xz平面內(nèi)彎曲的彎矩圖①.內(nèi)力分析(4)強(qiáng)度計(jì)算：

圖示皮帶輪傳動(dòng)軸傳遞功率N=7kW，轉(zhuǎn)速n=200r/min。皮帶輪重量Q=1.8kN。左端齒輪上的嚙合力Pn與齒輪節(jié)圓切線的夾角（壓力角）為20o。軸的材料為45鋼，=80MPa。試分別在忽略和考慮皮帶輪重量的兩種情況下，按第三強(qiáng)度理論估算軸的直徑。