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时间:2018-12-28
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1、为了适应公司新战略的发展,保障停车场安保新项目的正常、顺利开展,特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划材料力学,工,问题 材料力学复习—强度问题 这篇文章举一个强度问题的例子,说明在设计实践中,材料力学如何用来求解强度问题。 如图1所示的外伸梁,长6米,截面为正方形,其宽度和高度都是200毫米。外伸梁上作用一个10KN/m的分布载荷和20KN的集中载荷如图。该梁的许用正应力是20MPa,许用切应力是10MPa,试确定该梁的强度是否合格。首先计算支座B和D处的反作用力。这样绘制受力图如
2、图2所示。 由于该梁处于平衡状态,因此它应该满足一个物体的三个平衡方程:水平方向上所有力相加为零;竖直方向上所有力相加为零;以及所有力对任何一个点取矩之和为零。 由于图2中只有两个未知数,这里根据实际情况,只列出两个方程。 求解上面两个方程,得到如下结果 把这两个结果替代图2中的两个未知力,得到图 3. 现在,需要根据进行梁内部截面的内力分析。根据前面内力篇中的截面法,对各个截面列出方程,然后绘制出内力图如图4所示。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解,并感受到安保行业的发展的巨大
3、潜力,可提升其的专业水平,并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展,保障停车场安保新项目的正常、顺利开展,特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划 图4的最上面图来自于图3的拷贝,根据这张图,得到的中间图是弯曲内力的 剪力图,最下面这张是弯矩图。我们最关心的是弯矩图。对于这张图,我们可以看到,从A到B截面,弯矩的绝对值在逐渐的增加到20KNM,而后从B到 C,弯矩的绝对值首先减小到零,然后又增加到,到C截面后,接着弯矩又开始减小,到D截面时,弯矩减小到零。 这样,我们可以
4、明白,这根梁最危险的截面是B截面,其上的弯矩是20KNM,这就是我们关注的焦点,称之为危险截面。 现在我们来到这个危险截面,从前面的弯曲应力公式我们知道,这个截面上不同的点,其应力是不一样的,越往中面的上下走,应力越大,到表面达到最大。我们要考察最外面应力到底有多大。 根据公式 代入这的具体数据,即最大弯矩是20KNM,ymax是截面高度的一半,而Iz由截面的几何性质完全确定,得到 从而我们可以知道 因此,该最危险点的应力是小于许用应力的。所以该梁的强度是安全的。所谓安全,就是说,这根梁是
5、不会断裂,或者不会发生很大的塑性变形。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解,并感受到安保行业的发展的巨大潜力,可提升其的专业水平,并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展,保障停车场安保新项目的正常、顺利开展,特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划 上述例子是材料力学理论最重要的应用。它是用来计算该梁是否安全,是强度问题的一种类型。实际上,有三种常见的强度问题。 第一种,强度的校核。已知梁的尺寸及受力,要考察它是否安全,上述例子就是如此。 第二种,截面的设计。给定了
6、梁的长度及受力,要设计一下它的截面尺寸。对 于该问题,方法与上面的求解过程类似,只不过截面尺寸成为未知数。 第三种,计算许用载荷。给定了梁的长度截面,要考察它上面可以承受多大的力,才不至于发生断裂或者过大的塑性变形。计算方法也与上面的过程类似。实际上,三种强度问题的求解步骤都是四步: 第一步,外力分析。根据受力平衡把支座的反作用力求出来。 第二部,内力分析。计算截面的内力把内力图绘制出来,从而找到危险截面。第三步,应力分析。把危险截面上最危险点的应力求出来,这步只需要代入应力公式。 第四步
7、,强度的校核或计算。根据得到的危险应力,与许用应力相比较;如果没有超过许用应力,就算合格。如果超过了,则梁很危险,需要重新设计。 1、材料的三个弹性常数是什么?它们有何关系? 材料的三个弹性常数是弹性模量E,剪切弹性模量G和泊松比μ,它们的关系是G=E/2(1+μ)。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解,并感受到安保行业的发展的巨大潜力,可提升其的专业水平,并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展,保障停车场安保新项目的正常、顺利开展,特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培
8、训计划 2、何谓挠度、转角? 挠度:横截面形心在垂直于梁轴线方向上的线位移。 转角:横截面绕其中性轴旋转的角位移。 3、强度理论分哪两类?最大应切力理论属于哪一类强度理论? Ⅰ.研究脆性断裂力学因素的第一类强度理论,其中包括最大拉应力理论和最大伸长线应变理论;Ⅱ.研究塑性屈服力学因素的第二类强度理论,其中包括最大切应力理论和形状改变能密度理论。 4、何谓变形固体?在材料力学中对变形固体有哪些基本假设? 在外力作用下,会产生变形的固体材料称为变形固体。
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