吉林大学交通学院材料力学课程设计(HZ140TR2后置旅游车底盘车架).doc

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1、.大学材料力学课程设计学院：交通学院指导老师：郭桂凯：王炜超学号：44120719....目录1.设计目的------------------32.设计题目------------------33.设计计算过程-----------------44.设计体会-----------------195.参考书目录-----------------19....一.设计目的本课程设计的目的是在于系统学习完材料力学之后，能结合工程中的实际问题，运用材料力学的基本理论和计算方法，独立的计算工程中的典型零部件，以达

2、到综合运用材料力学的知识解决实际问题的目的。同时，可以使学生将材料力学的理论和现代计算方法及手段融为一体。既从整体上掌握了基本理论和现代的计算方法，又提高了分析问题、解决问题的能力，又为后继课程（零件、专业课等）打下基础，并初步掌握工程中的设计思想和设计方法，对实际工作能力有所提高。具体的有以下六项：1.使学生的材料力学知识系统化完整化；2.在全面复习的基础上，运用材料力学知识解决工程中的实际问题；3.由于选题力求结合专业实际，因而课程设计可以把材料力学知识与专业需要结合起来；4.综合运用以前所学习的

3、各门课程的知识，使相关学科的只是有机的联系起来；5.初步了解和掌握工程实践中的设计思想和设计方法；6.为后续课程的教学打下基础。二，设计题目HZ140TR2后置旅游车底盘车架简化后如下图所示。....满载时，前部受重力作用，后部受到重力作用，乘客区均布载荷为q（含部分车身重），梁为变截面梁。计算过程重忽略圆角的影响，并把梁抽象为等厚度闭口薄壁矩形截面的阶梯梁。材料的弹性模量E、许用应力[σ]及有关数据由下面数表给出。1.11.63.11.62.10.10.060.12t/mE/GPa[σ]/MPa/N

4、0.080.110.070.00521016026801.计算前簧固定端C处，前簧滑板D处、后簧固定端F处、后簧滑板G处的支反力。2.画出车架的力图。3.画出各截面上弯曲正应力最大值沿轴线方向的变化曲线。4.用能量法求出车架最大挠度的值及所发生的截面，画出车架挠曲线的大致形状。5.若壁厚t不变，取h/b=1.5，按等截面梁重新设计车架截面尺寸。三，设计计算过程以下计算q=15500,=2680N,=4100N.1，计算前簧固定端C处，前簧滑板D处、后簧固定端F处、后簧滑板G处的支反力。1，解：....

5、题意和图形可知，此结构为三次超静定，由于水平方向力为零，故可化为二次超静定。如图0，去掉C处的约束，建立静定基：由于C处的竖直位移为零，所以有f0=0;分别作出FA,FB,FC,FG,q单独作用下引起的弯矩图，并作出C点单位力作用下的弯矩图，利用公式，对弯矩图的每一个部分分别应用图乘法，然后求出其总和。于是可得：①Fa单独作用（图1）图一②q单独作用（图2）....图二③Fc单独作用（图3）图三④Fb单独作用（图4）图四⑤Fg单独作用（图5）图五⑥作用在C点的单位力单独作用（图6）....图六Δa=1

6、/2*2.7*7236*0.9-1/2*3.1*7236*16/15=-20755.26Δc=1/2*1.6*Fc*1.6*16/15+1/2*3.1*Fc*1.6*16/15=1504/375FcΔq=-1/3*1.6*19840*1.2-23024*0.8=-31116.8Δg=1/2*3.1*Fg*1.6*8/15=496/375FgΔb=1/2*3.1*15170*8/15=-12540.53∵ƒC=∆a+∆c+∆q+∆g+∆b=0∴4Fc+1.3Fg=64412.59(Ⅰ)同理，在G点加载一

7、单位力，作出其力矩图（图7）图七∵ƒg=∆a+∆c+∆q+∆g+∆b=0∴1.32Fc+4Fg=101025.04（Ⅱ）由（Ⅰ）（Ⅱ）可知：Fc=8843N....Fg=22338N又因为：Fd+Ff=73249Ma=0得：Fd=47068NFd=26181N1，画出车架的剪力图，如图所示:车架弯矩图:....3,画出各截面上弯曲正应力最大值沿轴线方向的变化曲线。弯曲正应力的最大值为：其中可由公式：求得各截面上弯曲正应力最大值沿轴线方向的变化曲线如下图。4.用能量法求出车架最大挠度fmax的值以及所发

8、生的截面，画出车架挠曲线的大致形状。由能量法可知，最大挠度在剪力为零处取得，即为A,B,M,N,K点其中M距离A点1.5,N距离A点4.5，K距离A点6.2现求这五个点的挠度：(1)A点的挠度：....在A点加一个向下的单位力，并作出其弯矩图（图10），如下图10所以：a.将图10与图1图乘可得，代入数值计算可得，∆1=-41.904b.将图10与图2图乘可得，代入数值计算可得，∆2=72.53c.将图10与图3图乘可得，代入数值计算可得，∆3=-97d