材料力學(xué)課件PPT學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1 材料力學(xué)課件材料力學(xué)課件PPT課件課件 桿件在外力作用下，同時發(fā)生兩種或兩 種以上基本變形的組合。 組合變形的概念： 一.組合變形 組合變形/組合變形和疊加原理 第1頁/共49頁 組合變形/組合變形和疊加原理 判斷下列組合變形的類型： 第2頁/共49頁 P 第3頁/共49頁 第4頁/共49頁 將組合變形分解成若干個基本變形， 分別計算出每個基本變形下的內(nèi)力和 應(yīng)力，然后進(jìn)行應(yīng)力疊加。 二.求解組合變形的基本方法疊加法 疊加法的概述： 組合變形/組合變形和疊加原理 第5頁/共49頁 組合變形/組合變形和疊加原理 疊加法求組合變形的具體步驟： 2.分別求基本變形的內(nèi)力，并繪制內(nèi)力圖； 3

2、.根據(jù)內(nèi)力圖確定危險截面，并求危險截面 上的基本變形的最大應(yīng)力； 4.將危險截面的應(yīng)力疊加，并進(jìn)行強度校核。 1.判斷組合變形的類型，并進(jìn)行分解； 第6頁/共49頁 將外力進(jìn)行平移或分解，使之簡化后的載 荷符合基本變形的外力特征，從而判斷組合變 形的類型。 一般地，傾斜的力要沿坐標(biāo)軸方向分解， 偏離軸線的力要向軸線簡化。（舉例說明） 判斷組合變形類型的方法：荷載的等效處理法 組合變形/組合變形和疊加原理 1.判斷組合變形的類型，并進(jìn)行分解 第7頁/共49頁 組合變形/組合變形和疊加原理 第8頁/共49頁 L A B q F F A B F F A B q + 彎曲 拉伸 第9頁/共49頁 2.

3、分別求基本變形橫截面上的內(nèi)力，并繪制內(nèi)力圖 拉壓 扭轉(zhuǎn) 純彎曲 變形類型 橫力彎曲 內(nèi)力 軸力FN 扭矩T 彎矩M 彎矩M+剪力Fs 第10頁/共49頁 3.根據(jù)內(nèi)力圖確定危險截面，并求危險截面上 基本變形的最大應(yīng)力 扭轉(zhuǎn) 拉伸|F N|最大處 |T|最大處 彎曲 |M|最大處 第11頁/共49頁 求基本變形橫截面上的應(yīng)力： 拉壓 扭轉(zhuǎn) 純彎曲 變形類型 橫力彎曲 內(nèi)力正應(yīng)力切應(yīng)力 軸力FNFN/A 無 扭矩T 無 T/Ip 彎矩M 忽略不計 My/Iz 彎矩M+剪力Fs My/Iz 無 組合變形/組合變形和疊加原理 第12頁/共49頁 4.將危險截面的應(yīng)力疊加，并進(jìn)行強度校核 扭轉(zhuǎn)與彎曲組合

4、 拉壓與彎曲組合 拉壓正應(yīng)力 彎曲最大正應(yīng)力max max=|+max| max 扭轉(zhuǎn)最大切應(yīng)力max 彎曲最大正應(yīng)力max max 平面（二向）應(yīng)力狀態(tài)下， 根據(jù)強度理論計算max 第13頁/共49頁 組合變形/拉壓與彎曲的組合 第14頁/共49頁 拉壓與彎曲組合強度校核的解題步驟： L A B q F F A B F F A B q + 彎曲 拉伸 1.分解 組合變形/拉壓與彎曲的組合 第15頁/共49頁 L A B q 2.分別求基本變形的內(nèi)力，并繪制內(nèi)力圖 x Ay F By F )(qx 2 1 xLq 2 1 M 2 彎彎矩矩 彎曲 組合變形/拉壓與彎曲的組合 )(FFN軸軸力力

5、L A B F F x 拉伸 第16頁/共49頁 ),( A F N N 均均布布 )( W M z max max M 線線性性 | W M A F | z N MNmax 4.應(yīng)力疊加并進(jìn)行強度校核 | W M A F | z maxN max 3.確定危險截面，求基本變形的應(yīng)力 彎曲 拉伸 應(yīng)力疊加 強度條件 組合變形/拉壓與彎曲的組合 第17頁/共49頁 練習(xí)一：圖示的壓力機框架為實心圓截面，直徑d=100mm，最大加工壓力為F=12KN，已知材料許用應(yīng)力為100Mpa，試校核框架立柱的強度。 組合變形/拉壓與彎曲的組合 F F 200 第18頁/共49頁 組合變形/拉壓與彎曲的組合

6、思路分析： 根據(jù)受力情況判斷立柱的 變形組合類型 拉伸和彎曲的組合 拉伸： 彎曲： 求軸力，繪制軸力圖 求彎矩，繪制彎矩圖 判斷危險截面，應(yīng)力疊加，并進(jìn)行校核（如下） F F 200 第19頁/共49頁 任意橫截面上拉伸正應(yīng)力： 任意橫截面上彎曲正應(yīng)力： 同一個方向上的正應(yīng)力可以根據(jù)分布情 況直接疊加，疊加后仍為單向應(yīng)力狀態(tài)，直 接校核強度。 F F 200 第20頁/共49頁 L A B 1.3m 1.3m C F 30 D 練習(xí)二： 旋轉(zhuǎn)式懸臂吊車架，由18號工字鋼制 成橫梁AB(查表可得截面的W和A)，A處為光滑鉸 鏈，BC桿為拉桿, F=25KN，=100MPa,試校 核橫梁強度。（要

7、求分析思路） 組合變形/拉壓與彎曲的組合 第21頁/共49頁 組合變形/拉壓與彎曲的組合 思路分析： L A B 1.3m 1.3m C F 30 D 選AB為研究對象， 求A、B處的約束反力 根據(jù)受力分析判斷AB桿 的變形組合類型 壓縮和彎曲的組合分解成基本變形 做出壓縮的軸力圖和彎曲的彎矩圖，確定危險截面 將D截面壓縮的壓應(yīng)力與彎曲的最大壓應(yīng)力疊加， 進(jìn)行強度校核 第22頁/共49頁 8.2 兩個面上的彎曲組合 彎曲應(yīng)力/橫力彎曲時的正應(yīng)力 第23頁/共49頁 第24頁/共49頁 第25頁/共49頁 FL 豎直xy面： 水平xz面： 2FL FL 第26頁/共49頁 FL 豎直xy面： 水

8、平xz面： 2FL FL 危險截面可 能是或 。 第27頁/共49頁 z y y xz z xy W M W M y W MM 2 xz 2 xy z 第28頁/共49頁 FL 2FL FL 求中點處的最大正應(yīng)力： yz W FL W FL 求固定端的最大正應(yīng)力： yz W 2FL W 0 豎直xy面： 水平xz面： Z y 第29頁/共49頁 固定端的最大正應(yīng)力： y max W 2FL max y 第30頁/共49頁 組合變形/扭轉(zhuǎn)與彎曲的組合 第31頁/共49頁 組合變形/扭轉(zhuǎn)與彎曲的組合 已知：,N1800F,N3600F 2p1p ,N1800F,N3600F 2p1p mm800D

9、 材料為45號鋼 =90MPa,校核AC軸的強度。 第32頁/共49頁 第33頁/共49頁 組合變形 ： 扭轉(zhuǎn)+兩個方向面的彎曲 組合變形/扭轉(zhuǎn)與彎曲的組合 第34頁/共49頁 x C A 3 1035. 1 3 10448. 0 BD x x C BD A mN.1044. 1 3 y M z M 0.72KN 扭轉(zhuǎn)的扭矩圖： 彎曲的彎矩圖 ： （豎直xz面My） 彎曲的彎矩圖： （水平xy面Mz） 組合變形/扭轉(zhuǎn)與彎曲的組合 第35頁/共49頁 可能的危險截面：B和D 如何通過計算確定危險截面的位置？ z y y M z M M 由于圓形截面的特殊性， 可將彎矩平行四邊形合成 危險截面為B

10、 組合變形/扭轉(zhuǎn)與彎曲的組合 第36頁/共49頁 z y z M y M M z y M T 組合變形/扭轉(zhuǎn)與彎曲的組合 第37頁/共49頁 z y M T 組合變形/扭轉(zhuǎn)與彎曲的組合 第38頁/共49頁 31 2 13 2 32 2 21 )()()( 2 1 組合變形/扭轉(zhuǎn)與彎曲的組合 第39頁/共49頁 組合變形/扭轉(zhuǎn)與彎曲的組合 max min xy yxyx 22 ) 2 ( 2 , W M x ，0 y , W T t xy 其中： W2W t 第40頁/共49頁 組合變形/扭轉(zhuǎn)與彎曲的組合 , W TM 4 22 22 31 W T75. 0M 3 )()()( 2 1 22 22 2 13 2 32 2 21 第41頁/共49頁 組合變形/扭轉(zhuǎn)與彎曲的組合 綜合題目分析： 第42頁/共49頁 組合變形/扭轉(zhuǎn)與彎曲的組合 回答問題： 答案：aFT 2p 第43頁/共49頁 組合變形/扭轉(zhuǎn)與彎曲的組合 回答問題： 答案： 1pNx FF 第44頁/共49頁 組合變形/扭轉(zhuǎn)與彎曲的組合 回答問題： 答案： XZ面上的彎曲 XY面上的彎曲 1p F 2p F 第45頁/共49頁 組合變形/扭轉(zhuǎn)與彎曲的組合 回答問題： 答案： 先將兩個方向上的彎矩疊加求總的