材料力學課件-扭轉彎曲

材料力學襲良貴主編北航出版社目錄第3章扭轉第3章扭轉§3.0

扭轉的概念和實例§3.1

外力偶矩的計算扭矩和扭矩圖§3.2

薄壁圓筒的扭轉§3.3

圓軸扭轉時的應力§3.4圓軸扭轉時的變形汽車傳動軸§3.0

扭轉的概念和實例汽車方向盤

桿件受到大小相等,方向相反且作用平面垂直于桿件軸線的力偶作用,

桿件的橫截面繞軸線產生相對轉動。

受扭轉變形桿件通常為軸類零件，其橫截面大都是圓形的。所以本章主要介紹圓軸扭轉。扭轉受力特點及變形特點:§3.0

扭轉的概念和實例直接計算1.外力偶矩§3.1

外力偶矩的計算扭矩和扭矩圖按輸入功率和轉速計算電機每秒輸入功：外力偶作功完成：已知軸轉速－n轉/分鐘輸出功率－P

千瓦求：力偶矩Me§3.1

外力偶矩的計算扭矩和扭矩圖MT=Me2.扭矩和扭矩圖§3.1

外力偶矩的計算扭矩和扭矩圖用截面法研究橫截面上的內力扭矩正負規(guī)定右手螺旋法則右手拇指指向外法線方向為正(+),反之為負(-)§3.1

外力偶矩的計算扭矩和扭矩圖扭矩圖§3.1

外力偶矩的計算扭矩和扭矩圖§3.1

外力偶矩的計算扭矩和扭矩圖§3.1

外力偶矩的計算扭矩和扭矩圖§6.1

外力偶矩的計算扭矩和扭矩圖§3.1

外力偶矩的計算扭矩和扭矩圖§3.2薄壁圓筒的扭轉§3.2薄壁圓筒的扭轉§3.2薄壁圓筒的扭轉§3.2薄壁圓筒的扭轉§3.3圓軸扭轉時的應力和強度計算§3.3圓軸扭轉時的應力和強度計算§3.3圓軸扭轉時的應力和強度計算§3.3圓軸扭轉時的應力和強度計算§3.3圓軸扭轉時的應力和強度計算§3.3圓軸扭轉時的應力和強度計算§3.3圓軸扭轉時的應力和強度計算§3.3圓軸扭轉時的應力和強度計算§3.3圓軸扭轉時的應力和強度計算§6.3圓軸扭轉時的應力和強度計算§3.3圓軸扭轉時的應力和強度計算§3.3圓軸扭轉時的應力和強度計算§3.3圓軸扭轉時的應力和強度計算§3.3圓軸扭轉時的應力和強度計算§3.3圓軸扭轉時的應力和強度計算§3.3圓軸扭轉時的應力和強度計算§3.3圓軸扭轉時的應力和強度計算§3.3圓軸扭轉時的應力和強度計算§6.4圓軸扭轉時的變形和剛度計算§3.4圓軸扭轉時的變形和剛度計算§3.4圓軸扭轉時的變形和剛度計算§3.4圓軸扭轉時的變形和剛度計算§3.4圓軸扭轉時的變形和剛度計算§3.4圓軸扭轉時的變形和剛度計算§3.4圓軸扭轉時的變形和剛度計算§3.4圓軸扭轉時的變形和剛度計算第4章彎曲第4章彎曲§4.3梁的正應力和強度計算§4.4

梁的切應力和強度計算§4.1彎曲的概念及梁的計算簡圖§4.2

梁和剪力及彎矩，剪力圖與彎矩圖§4.5提高梁彎曲強度的措施§4.6

梁的變形和剛度計算§4.1平面彎曲的概念及梁的計算簡圖桿受垂直于軸線的外力或外力偶矩的作用時,其軸線變成了曲線，這種變形稱為彎曲。以彎曲變形為主的構件通常稱為梁。受力特點：外力垂直于桿軸線,力偶作用于軸線所在平面內。變形特點：桿軸線由直變彎?！?.1平面彎曲的概念及梁的計算簡圖§4.1平面彎曲的概念及梁的計算簡圖§4.1平面彎曲的概念及梁的計算簡圖§4.1平面彎曲的概念及梁的計算簡圖§4.1平面彎曲的概念及梁的計算簡圖§4.1平面彎曲的概念及梁的計算簡圖①固定鉸支座

2個約束，1個自由度。如：橋梁下的固定支座，止推滾珠軸承等。②可動鉸支座

1個約束，2個自由度。如：橋梁下的輥軸支座，滾珠軸承等?！?.1平面彎曲的概念及梁的計算簡圖③固定端

3個約束，0個自由度。如：游泳池的跳水板支座，木樁下端的支座等。XAYAMA4.梁的三種基本形式①簡支梁M—集中力偶q(x)—分布力②懸臂梁§4.1平面彎曲的概念及梁的計算簡圖③外伸梁—集中力Pq—均布力5.靜定梁與超靜定梁靜定梁：由靜力學方程可求出支反力，如上述三種基本形式的靜定梁。超靜定梁：由靜力學方程不可求出支反力或不能求出全部支反力?！?.1平面彎曲的概念及梁的計算簡圖§4.1平面彎曲的概念及梁的計算簡圖[例1]貯液罐如圖示，鋼罐內裝有0.8m深的液體。貯液罐的計算簡圖如下。q—均布力§4.2梁的剪力與彎矩、剪力圖與彎矩圖PaPlYAXARBAABB一、剪力與彎矩[例]已知：如圖，P，a，l。

求：距A端x處截面上內力。解：①求外力§4.2梁的剪力與彎矩、剪力圖與彎矩圖ABPYAXARBmmx②求內力——截面法YAFsMRBPFs∴彎曲構件內力剪力Fs彎矩M1.彎矩：M構件受彎時，橫截面上位于軸線所在平面內的內力偶矩，矩心為橫截面形心.CCM§4.2梁的剪力與彎矩、剪力圖與彎矩圖2.剪力：Fs受彎時橫截面上過截面形心且平行于截面的內力。3.內力的正負規(guī)定:①剪力Fs:繞研究對象順時針轉為正剪力；反之為負。②彎矩M：使微段梁產生下彎趨勢的為正彎矩；反之為負彎矩。Fs(+)Fs(–)Fs(–)Fs(+)M(+)M(+)M(–)M(–)下彎為正左上右下為正1.內力方程：內力與橫截面位置坐標（x）間的函數(shù)關系式。2.剪力圖和彎矩圖：)(xMM=彎矩方程)(xMM=彎矩圖的圖線表示§4.2梁的剪力與彎矩、剪力圖與彎矩圖剪力圖的圖線表示)FsxFs=(剪力方程)FsxFs=([例3]求下列各圖示梁的內力方程并畫出內力圖。解：①求支反力②寫出內力方程PYOL③根據(jù)方程畫內力圖M(x)xFs(x)Fs(x)M(x)xxP–PLMO§4.2梁的剪力與彎矩、剪力圖與彎矩圖解：①寫出內力方程②根據(jù)方程畫內力圖LFsM(x)xFs(x)Fs(x)M(x)x–FsL§4.2梁的剪力與彎矩、剪力圖與彎矩圖解：①求支反力②內力方程q0RA③根據(jù)方程畫內力圖RBLFs(x)xxM(x)§4.2梁的剪力與彎矩、剪力圖與彎矩圖xFsC二、剪力、彎矩與外力間的關系外力無外力段均布載荷段集中力集中力偶q=0q>0q<0Fs圖特征M圖特征CF