第8章-组合变形及连接部分的计算(10).ppt

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1、第八章组合变形及连接部分的计算目录1第八章组合变形及连接部分的计算§8-1概述§8-2两相互垂直平面内的弯曲§8-3拉伸（压缩）与弯曲§8-4扭转与弯曲§8-5连接件的实用计算法§8-6铆钉连接的计算*§8-7榫齿连接目录目录2MPRzxyPP§8-1概述在复杂外载作用下，构件的变形常包含几种简单变形，当它们的应力属同一量级时，均不能忽略，变形可以看成简单变形的组合，称为组合变形。目录3压弯组合变形组合变形工程实例目录4拉弯组合变形组合变形工程实例目录5弯扭组合变形组合变形工程实例目录6厂房立柱压弯组合变形组合变形工程实例目录7拉扭组合变

2、形组合变形工程实例目录8叠加原理构件在小变形和服从胡克定律的条件下，力的独立性原理是成立的。即所有载荷作用下的内力、应力、应变等是各个单独载荷作用下的值的叠加。解决组合变形的基本方法是将其分解为几种基本变形；分别考虑各个基本变形时构件的内力、应力、应变等；最后进行叠加。组合变形的研究方法——叠加原理前提：线弹性，小变形。9§8-2两相互垂直平面内的弯曲目录10My、Mz对应的应力：横截面上任意点的应力：目录11平面弯曲斜弯曲§8-2两相互垂直平面内的弯曲目录12中性轴的位置由确定z0y0θ中性轴方程为：其中（y0，z0）为中性轴上任意点的

3、坐标。目录13设θ为中性轴与y轴的夹角，φ为载荷与y轴的夹角：当时，所以通常情况下挠曲线不在载荷作用面内，故称为斜弯曲。目录14wzwywF对于正方形、圆截面即载荷平面和挠曲线平面重合§8-2两相互垂直平面内的弯曲目录15D1点：D2点：强度条件：横截面上的最大拉、压应力：§8-2两相互垂直平面内的弯曲目录16§8-3拉伸（压缩）与弯曲I、横向力与轴向力共同作用以两根槽钢组成的梁为例说明图中横梁在其纵向对称面内有横向力F和轴向拉力Ft共同作用。且：目录17FN、Mmax对应的应力分布如图（b）、（c）所示，最大应力分别为：危险截面上的最大

4、拉、压应力：目录18目录讨论：19例题一折杆由两根圆杆焊接而成，已知圆杆直径d=100mm，试求圆杆的最大拉应力σt和最大压应力σc。目录20例题解：54310kN5kN5kNXAYAxBCA目录21§8-3拉伸（压缩）与弯曲FxyzFMyxyzFMyMz目录Ⅱ、偏心拉伸（压缩）22横截面上应力分析：xyzFMyMzMZMy12FN23中性轴方程对于偏心拉(压)问题，如F（zP，yP）yz中性轴目录—截面的惯性半径偏心拉伸（压缩）的强度条件：24Ⅲ、截面核心§8-3拉伸（压缩）与弯曲ayaz已知ay，az后截面上的一个特殊区域，当压力作用

5、在此区域内时，横截面上无拉应力可求P力的一个作用点中性轴yz截面核心目录25例题求直径为d的圆截面杆的截面核心。zyFρρFzy目录26zρy11例题解：由中性轴1确定截面核心的边界点1目录27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]＝120MPa。试按立柱的强度计算许可载荷F。解：计算横截面的形心、面积、惯性矩例题立柱横截面的内力28（3）立柱横截面的最大应力29（4）求压力F30练习题具有切槽的正方形木杆，受力如图。求：（1）m-m截面上的最大拉应力σt和最大压应力σc；（2）此

6、σt是截面削弱前的σt值的几倍？目录31目录32两相互垂直平面内的弯曲拉伸（压缩）与弯曲危险点：单向（单轴）应力状态或目录小结强度条件：33§8-4扭转与弯曲目录绞车的鼓轮轴34目录扭转与弯曲传动轴35FP目录扭转与弯曲36FlaFFa21S平面zMzTyxS21扭转与弯曲组合变形问题的分析过程目录（+）（-）211、分析外力、内力及应力37目录12求出主应力扭转与弯曲组合变形问题的分析过程38第三强度理论：目录（一般表达式）（平面应力状态，且有一个正应力为零）（圆轴的弯扭组合）3、利用强度理论建立强度条件扭转与弯曲组合变形问题的分析过程

7、39第四强度理论：目录（一般表达式）（平面应力状态，且有一个正应力为零）（圆轴的弯扭组合）扭转与弯曲组合变形问题的分析过程40第三强度理论：第四强度理论：只适用塑性材料的圆截面杆纯弯扭组合变形式中W为抗弯截面系数，M、T为轴危险面的弯矩和扭矩提醒注意:41解：拉扭组合,危险点应力状态如图圆杆安全AAPPTT例题目录圆杆直径为d=0.1m,T=7kN·m,P=50kN，[]=100MPa,按第三强度理论校核强度。42传动轴左端的轮子由电机带动，传入的扭转力偶矩Me=300N.m。两轴承中间的齿轮半径R=200mm，径向啮合力F1=1400

8、N，轴的材料许用应力〔σ〕=100MPa。试按第三强度理论设计轴的直径d。解：（1）作计算简图例题43（2）作内力图危险截面在E左侧例题目录300N·m300N·m1400N1500N2001