材料力学--组合变形解析.pptVIP

10-1 10-3 （3）由强度条件设计d * 第八章 组合变形 §8.1 组合变形和叠加原理 立柱压弯组合变形 组合变形工程实例 拉弯组合变形 组合变形工程实例 弯扭组合变形 组合变形工程实例 压弯组合变形 组合变形工程实例 拉扭组合变形 组合变形工程实例 在复杂外载作用下，构件的变形常包含几种简单 变形，当它们的应力属同一量级时，均不能忽略， 构件发生两种以上变形，称为组合变形 M F R z x y F 一、组合变形 F hg 水坝 q F hg 叠加原理 构件在小变形和服从胡克定理的条件下，力的独立性原理是成立的。即所有载荷作用下的内力、应力、应变等是各个单独载荷作用下的值的叠加 解决组合变形的基本方法是将其分解为几种基本变形；分别考虑各个基本变形时构件的内力、应力、应变等；最后进行叠加。 二、组合变形的研究方法 —— 叠加原理 前提：线弹性，小变形 研究内容: 拉（压）弯曲的组合变形 弯曲扭转的 组合变形 外力分析 内力分析 应力分析 解题步骤: + = §8.2 拉（压）弯组合变形 拉(压)弯组合变形：杆件同时受横向力和轴向力的 作用而产生的变形. + = + = 应力分析： F R x y z F My Mz F x y z F My §11.2 拉(压)与弯曲的组合 应力分析： x y z F My Mz MZ My 1 2 F 解：两柱最大应力均为压应力 例 图示力F=350kN，求出两柱内绝对 值最大的正应力. F 300 200 200 F 200 200 M F F d 危险点 （距中性轴最远的点） 中性轴方程 对于偏心拉压问题 中性轴 铸铁压力机框架，立柱横截面尺寸如图所示，材料的许用拉应力[?t]＝30MPa，许用压应力[?c]＝120MPa。试按立柱的强度计算许可载荷F。 解：计算横截面的形心、 面积、惯性矩 例题 立柱横截面的内力 （3）立柱横截面的最大应力 （4）求压力F 例 厚10mm钢板受力F=100kN，求最大正应力；若将缺口移至板宽的中央且使最大正应力保持不变，则挖空宽度为多少？ 解：挖孔处的截面形心 F F P F FN 20 100 20 M y z yC P F M FN 孔移至板中间时 20 100 20 y z yC F l a 1 3 §8.4 扭转与弯曲的组合变形 1 3 1 3 第三强度理论： 第四强度理论： 第三强度理论： 第四强度理论： 只适用塑性材料的圆截面杆纯弯扭组合变形 式中W 为抗弯截面系数，M、T 为轴危险面的弯矩和扭矩 提醒注意: 解：拉扭组合,危险点应力状态如图 例 圆杆直径为d = 0.1m,Me= 7kNm, F = 50kN [? ]=100MPa,按第三强度理论校核强度 故安全 A A F F Me Me 传动轴左端的轮子由电机带动，传入的扭转力偶矩Me=300N.m。两轴承中间的齿轮半径R=200mm，径向啮合力F1=1400N，轴的材料许用应力〔σ〕=100MPa。试按第三强度理论设计轴的直径d。 解：（1）作计算简图 例题 （2）作内力图 危险截面E 左处 (水平面) *