03材料力学Ch03

《03材料力学Ch03》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、材料力学第三章扭转1传动轴§3.1扭转的概念和实例2§3.1扭转的概念和实例3§3.1扭转的概念和实例45§3.1扭转的概念和实例67——作用在垂直于杆件轴线的平面内的力偶矩，使得杆件的任意两个横截面都发生了绕轴线的相对转动。扭转变形§3.1扭转的概念和实例扭转变形杆件的内力——扭矩（T）轴——主要承受扭矩的构件8§3.2外力偶矩的计算扭矩和扭矩图外力偶矩的计算9§3.2外力偶矩的计算扭矩和扭矩图外力偶矩的计算10§3.2外力偶矩的计算扭矩和扭矩图扭矩——扭矩是横截面上的内力偶矩，与外力偶矩组成平衡力系。扭矩分析杆件的扭矩——截面法11扭转切应力由扭矩产生扭矩的正

2、负号规定——扭矩矢量与截面外法线方向一致为正，反之为负。§3.2外力偶矩的计算扭矩和扭矩图扭矩12扭矩图绘制扭矩图基本步骤：确定外力建立轴线坐标根据外力确定外力影响控制面、分段应用截面法分段在各控制面内求扭矩绘制扭矩图§3.2外力偶矩的计算扭矩和扭矩图扭矩图——反映扭矩沿杆件轴线坐标的变化规律曲线（T-x曲线）13例题图示圆轴，受到四个绕轴线的外力偶矩的作用，各力偶的大小和方向如图所示，力偶矩的单位为Nm，试画出该圆轴的扭矩图。解：1.确定控制面，分段2.应用截面法确定圆轴各段内的扭矩1415讨论：如何布置外力偶使圆轴受力更合理？§3.2外力偶矩的计算扭矩和扭矩

3、图扭矩图16§3.3纯剪切薄壁圆筒扭转时的剪应力17§3.3纯剪切薄壁圆筒扭转时的剪应力18对于一个平衡微元体，相对面上的切应力大小相等，方向相反；相邻面上的切应力大小相等，方向相对，并且成对出现。§3.3纯剪切切应力互等定理19§3.3纯剪切切应变剪切胡克定律20剪切胡克定律＝G§3.3纯剪切切应变剪切胡克定律γτoG——切变模量21三个弹性常数E、G和μ间的关系§3.3纯剪切切应变剪切胡克定律22外力的功：功能原理：Vε=W单位体积的剪切变形能（应变能密度）：§3.3纯剪切剪切应变能23三个方面:变形几何关系物理关系静力学关系分析步骤§3.4圆轴扭转时的应

4、力2425变形前变形后周线保持不变母线变成螺旋线径线保持直线变形几何关系§3.4圆轴扭转时的应力平面假设26圆轴扭转的平面假设：设截面上没有正应变，则没有正应力，只有切应力。横截面变形前为平面，变形后仍保持为平面，截面上半径保持为直线，只是相邻的截面相对转过一个角度。变形几何关系§3.4圆轴扭转时的应力27变形几何关系§3.4圆轴扭转时的应力28变形几何关系§3.4圆轴扭转时的应力29变形几何关系§3.4圆轴扭转时的应力30变形几何关系§3.4圆轴扭转时的应力31变形几何关系§3.4圆轴扭转时的应力32变形几何关系§3.4圆轴扭转时的应力3334物理关系§3.4圆

5、轴扭转时的应力35物理关系§3.4圆轴扭转时的应力36物理关系§3.4圆轴扭转时的应力37物理关系§3.4圆轴扭转时的应力38物理关系§3.4圆轴扭转时的应力3940静力学关系§3.4圆轴扭转时的应力41静力学关系§3.4圆轴扭转时的应力42静力学关系§3.4圆轴扭转时的应力43静力学关系§3.4圆轴扭转时的应力44静力学关系§3.4圆轴扭转时的应力45单位长度相对扭转角静力学关系§3.4圆轴扭转时的应力46静力学关系§3.4圆轴扭转时的应力47静力学关系§3.4圆轴扭转时的应力48静力学关系§3.4圆轴扭转时的应力49扭转切应力公式§3.4圆轴扭转时的应力50扭

6、转切应力公式§3.4圆轴扭转时的应力51扭转切应力公式§3.4圆轴扭转时的应力52扭转切应力公式§3.4圆轴扭转时的应力53实心圆轴：空心圆轴：扭转切应力公式§3.4圆轴扭转时的应力545556例题图示实心圆轴I和空心圆轴II的材质、所受到扭矩和长度l均相同，最大剪应力也相等。解：由最大扭转剪应力计算公式若空心圆轴的内、外径之比为a=0.8，试计算空心圆轴和实心圆轴外直径之比。5758§3.4圆轴扭转时的应力扭转轴强度设计59§3.4圆轴扭转时的应力扭转轴强度设计60§3.4圆轴扭转时的应力扭转轴强度设计61§3.4圆轴扭转时的应力扭转轴强度设计62§3.4圆轴扭

7、转时的应力扭转轴强度设计63§3.4圆轴扭转时的应力扭转轴强度设计64§3.4圆轴扭转时的应力扭转轴强度设计65§3.4圆轴扭转时的应力扭转轴强度设计66§3.4圆轴扭转时的应力扭转轴强度设计67§3.4圆轴扭转时的应力扭转轴强度设计68§3.4圆轴扭转时的应力扭转轴强度设计69§3.4圆轴扭转时的应力扭转轴强度设计70§3.4圆轴扭转时的应力扭转轴强度设计71§3.4圆轴扭转时的应力扭转轴强度设计72§3.4圆轴扭转时的应力扭转轴强度设计73§3.4圆轴扭转时的应力扭转轴强度设计74§3.5圆轴扭转时的变形扭转变形量的描述75扭转变形量的描述§3.5圆轴扭转时的

8、变形76单