第十六章 组合变形构件的强度计算ppt课件.ppt

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1、第十六章组合变形构件的强度计算§16-1组合变形和叠加原理§16-2拉伸（压缩）与弯曲组合变形的强度计算§16-3扭转与弯曲组合变形的强度计算本章重点与难点：1组合变形、叠加原理2拉伸（压缩）与弯曲组合变形的强度计算3扭转与弯曲组合变形的强度计算§16-1组合变形与叠加原理构件在外载的作用下，同时发生两种或两种以上基本变形。组合变形：1、研究方法：将复杂变形分解成基本变形；独立计算每一基本变形的各自的内力、应力、应变、位移。分解叠加形成构件在组合变形下的内力、应力、应变、位移。组合变形分析叠加组合变形基本变

2、形分解在小变形条件下，组合变形构件的内力，应力，变形等力学响应可以分成几个基本变形单独受力情况下相应力学响应的叠加;2、叠加原理：如果内力、应力、变形等与外力成线性关系，且与各单独受力的加载次序无关。组合变形下杆件应力的计算，将以各种基本变形的应力及叠加法为基础。叠加原理的应用条件在小变形和线弹性条件下，杆件上各种力的作用彼此独立，互不影响；即杆上同时有几种力作用时，一种力对杆的作用效果（变形或应力），不影响另一种力对杆的作用效果（或影响很小可以忽略）；利用基本变形的受力特点判断杆件的变形；3、复杂变形基本

3、变形（1）、分析外力法——观察法：(2)分解外力FFxFy(3)外力向轴线上简化(4)、求内力方法PPxyzFxFzFyMxMyMz如何判断构件的变形类型？1试分析下图杆件的变形类型。Fla2试分析下图杆件的变形类型。3试分析下图所示杆件各段杆的变形类型工程实例§16-2拉伸（压缩）与弯组合变形的强度计算观察立柱变形摇臂钻斜塔会不会坍塌？怎样坍塌？破坏将从哪里开始？某年某月的某一天简易吊车的立柱受力与变形分析压弯组合变形+=1、拉（压）弯组合变形杆件横截面上的内力2、基本变形下横截面上的应力zy3、组合变形

4、下横截面上的应力+=3、拉（压）弯组合变形下的强度计算拉弯组合变形下的危险点处于单向应力状态4、中性轴位置由中性轴上各点的正应力均为零;zy____++--中性轴是一条不过截面形心的的直线;到形心轴的距离为（-zy)

5、z

6、中性轴可能位于截面之内，也可能位于截面之外，或与截面周边相切。一般情况下，发生拉(压)与双向弯曲时中性轴方程为则取决于叠加后的正应力在横截面上的分布情况。例1图示一夹具。在夹紧零件时,夹具受到的P=2KN的力作用。已知：外力作用线与夹具竖杆轴线间的距离e=60mm,竖杆横截面的尺寸为b=1

7、0mm，h=22mm,材料许用应力[]=170MPa。试校核此夹具竖杆的强度。eyzhbeyzhbPPP（1）外力P向轴向简化，判定基本变形拉弯组合；黑板面内弯曲；以z轴为中性轴的平面弯曲eyzhbPPP（2）求危险面上的内力轴力弯矩（3）危险点的判定竖杆的危险点在横截面的内侧边缘处;++++__++z立柱满足强度条件。4、计算危险点处的正应力++++__++z例2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＝160MPa。试按立柱的强度计算许可载荷F。

8、（1）分析内力、判定基本变形拉弯组合变形；且弯曲发生在黑板面内；（2）计算横截面的形心位置、面积、形心主惯性矩zc形心位置计算形心主惯性矩截面面积（3）求内力（4）立柱横截面的应力分布zc（5）立柱横截面的最大应力zc（6）强度条件z例3矩形截面柱。P1的作用线与杆轴线重合，P2作用在y轴上。已知，P1=P2=80KN，b=24cm,h=30cm。如要使柱的m—m截面只出现压应力，求P2的偏心距e。ehybP1P2mm1、外力向轴线简化，判定基本变形轴向压力弯矩P1P2mm+P2Mz=P2e压弯组合变形；黑

9、板面内发生平面弯曲P1mm轴力产生压应力弯矩产生的最大拉应力2、分析横截面上的应力_-__++--z横截面上不产生拉应力的条件e=10cm例4：正方形截面立柱的中间处开一个槽，使截面面积为原来截面面积的一半。求：开槽后立柱的最大压应力是原来不开槽的几倍。aaPP11aa立柱为轴向压缩开槽后11PPa/2aaPP11aa未开槽前立柱危险截面为偏心压缩;未开槽前立柱的最大压应力开槽后立柱的最大压应力MeFFMed直径d=100mm的圆截面钢杆受轴向拉力F=2kN和矩Me=10Nm的力偶作用。[σ]=160MPa

10、.试用第三强度理论校核该杆的强度。解：拉伸扭转组合变形，危险点是圆周上各点，应力状态见图K拉伸（压缩）与扭组合变形的强度计算计算危险点处的主应力强度校核1、在矩形截面杆的中间截面挖去t/2=5mm的槽。P＝10KN，杆件的许用应力[σ]＝160MPａ。校核杆件的强度。P10102、直角拐的边长为ａ＝60毫米，P＝10KN，力P的作用线过AB截面的形心，求杆件内的最大正应力。PAB3m4m3、正方形截面的边长为ａ＝