工程力学 教学课件 作者 么居标 第五单元 组合变形.ppt

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1、第五单元组合变形的强度计算学习目标通过本单元的学习了解组合变形的分类及应用场合。学会对发生组合变形的构件进行危险点的判定及简单的受力分析。综合知识模块一拉伸（压缩）与弯曲的组合变形能力知识点1组合变形图5-1所示的立式钻床，左侧立柱在工作时除了受拉伸作用外还受弯曲的作用。图5-2所示，直升飞机的螺旋杆承受拉伸与扭转的两种变形。构件在载荷作用下同时发生几种基本变形，这种变形称为组合变形。图5-1图5-2能力知识点2拉伸（压缩）与弯曲的组合变形小型台式起重机。起重机在工作时其立柱受到了压缩的作用，属于偏心压缩。压力的方向和

2、立柱的轴线不重合。工程中同时发生弯曲和拉伸（压缩）的变形称为拉（压）弯组合变形。e偏心距能力知识点3拉（压）弯组合变形的强度校核偏心压缩的受力特点：载荷F的作用线与立柱的轴线不重合，称为偏心力，其作用线与柱轴线间的距离称为偏心距e。F以偏心压缩为例eP根据力的平移定理将力F移至立柱的轴线，若保持力F原作用效应，附加力偶M，说明偏心力的作用对立柱产生压缩变形及弯曲变形。附加力偶值为：1、力的简化FMeF2、内力计算运用截面法沿m-n截开横截面上的内力为轴力和弯矩。FMFMFNMzmnmn3、应力计算mnmnmn压缩应力最大

3、弯曲正应力n压弯组合变形横截面上最大mn拉弯组合变形横截面上最大应力FeMFFMMFN4、拉（压）弯组合变形的强度计算拉（压）弯组合强度条件（塑性材料）拉（压）弯组合变形横截面上正应力塑性材料的许用正应力组合变形的解题步骤1）外力分析：画出受力简图。2）内力分析：求出每个外力分量对应的内力，画出内力图，确定危险面。3）应力分析：画危险面应力分布图，叠加，建立危险点的强度条件。综合知识模块二弯曲与扭转的组合变形能力知识点1弯曲与扭转的组合变形构件在外力作用下，即有弯曲又有扭转的变形。卷扬机的鼓轮轴的变形弯扭组合变形ABC弯

4、杆AB段发生弯扭组合变形BAGGM杆AB的受力简图能力知识点2弯扭组合变形的强度校核塑性材料经常用第三或第四强度理论进行有关的强度计算。第三强度理论第四强度理论强度理论强度理论是是结合材料破坏的规律，提出的不同说法，工程中常用的是四个强度理论，根据材料不同采用不同的强度理论进行有关的计算。相当正应力1）外力分析根据空间力系平面解法求出作用在轮轴零件上的主动力及约束力2）内力分析分别画出弯曲变形的弯矩图及扭转变形的扭矩图。并确定危险截面上的弯矩及扭矩值。3）强度计算根据强度理论计算出危险截面上的相当正应力，与材料的许用正应

5、力比较。弯扭组合变形强度计算的步骤电动机带动轮轴轴材料为钢，许用应力[σ]=120MPa，带轮直径D=400mm，紧边带拉力F1=6kN，松边带拉力F2=3kN，轴径d=60mm，试根据第三强度理论校核该轴的强度。解：一、受力简图（外力分析）FAFBF1+F2FAFBACB二、内力分析F1+F2FAFBACB1、画弯矩图求最大弯矩F1+F2FAFBXMXT2、画扭矩图F1F2D3、应用第三强度理论计算弯扭组合变形的相当正应力4、校核强度所以该轴的强度足够因为休息