已看組合變形材料力學(xué)課件

1、已看組合變形材料力學(xué)1壓彎組合變形壓彎組合變形組合變形工程實(shí)例組合變形工程實(shí)例10-1第八章第八章 組合變形組合變形已看組合變形材料力學(xué)2拉彎組合變形拉彎組合變形組合變形工程實(shí)例組合變形工程實(shí)例已看組合變形材料力學(xué)3彎扭組合變形彎扭組合變形組合變形工程實(shí)例組合變形工程實(shí)例已看組合變形材料力學(xué)4一、疊加原理一、疊加原理 構(gòu)件在小變形和服從胡克定理的條件構(gòu)件在小變形和服從胡克定理的條件下，力的獨(dú)立性原理是成立的。即所有載下，力的獨(dú)立性原理是成立的。即所有載荷作用下的內(nèi)力、應(yīng)力、應(yīng)變等是各個(gè)單荷作用下的內(nèi)力、應(yīng)力、應(yīng)變等是各個(gè)單獨(dú)載荷作用下的值的疊加。獨(dú)載荷作用下的值的疊加。已看組合變形材料力學(xué)5二

2、已看組合變形材料力學(xué)6= =+ + += =+ +例例壓縮壓縮純彎曲純彎曲橫力彎曲橫力彎曲已看組合變形材料力學(xué)78-1 拉伸或壓縮與彎曲的組合拉伸或壓縮與彎曲的組合已看組合變形材料力學(xué)8 已看組合變形材料力學(xué)90 已看組合變形材料力學(xué)10AFN zIyM zNIyMAF 0 z單向應(yīng)力狀態(tài)單向應(yīng)力狀態(tài)z已看組合變形材料力學(xué)11 max maxtt maxcc （拉壓等強(qiáng)度材料）（拉壓等強(qiáng)度材料）已看組合變形材料力學(xué)12FACD1.2m1.2mB30已看組合變形材料力學(xué)1302 . 14 . 230sin0 FFmBAFFB FFFFFFAyyAxx5 . 00866. 00FFAyFAxFB3

3、0FACD1.2m1.2m30B已看組合變形材料力學(xué)14AFAFAx866. 0zzAycWFWF6 . 02 . 1max MPa125MPa37.946 . 0866. 0maxzcWFAFFFAyFAxFyxFB30FACD1.2m1.2m30B所以結(jié)構(gòu)安全所以結(jié)構(gòu)安全已看組合變形材料力學(xué)15 例例2：具有切槽的正方形木桿，受：具有切槽的正方形木桿，受力如圖。求：力如圖。求： （1）m-m截面上的最大拉應(yīng)力截面上的最大拉應(yīng)力t 和最大壓應(yīng)力和最大壓應(yīng)力c； （2）此）此t是截面開槽前的是截面開槽前的t值的值的幾倍？幾倍？已看組合變形材料力學(xué)16解：解：分析內(nèi)力分析內(nèi)力WMAFNct624

4、222aaaPaP8422PaPa此此t是截面開槽前的是截面開槽前的t值的值的8倍倍已看組合變形材料力學(xué)17yzz0F350已看組合變形材料力學(xué)18yzz0F350已看組合變形材料力學(xué)19FFMFFN331042510)75350(yzz0F350F350NFM已看組合變形材料力學(xué)20yzz0z150150150FF350F350NFMMPa1515FAFN )(MPa53105 . 74250max FIzMyt )(MPa53105 .124251max FIMzyc maxt maxc已看組合變形材料力學(xué)21

5、立柱橫截面的最大應(yīng)力立柱橫截面的最大應(yīng)力Ftt667maxmax. Fcc934maxmax. yzz0z150150150 maxt maxcmax. tmax. c已看組合變形材料力學(xué)22（4 4）求壓力）求壓力FFt667max. Fc934max. ttF 667max. N4510066710306676 tF ccF 934max. N171300934101609346 cF 45.1kNF許許可可壓壓力力為為 yzz0z150150150max. tmax. c maxt maxc分別由最大拉、壓應(yīng)力確定許可載荷分別由最大拉、壓應(yīng)力確定許可載荷已看組合變形材料力學(xué)23LaABC

6、F8-2 8-2 扭轉(zhuǎn)與彎曲的組合扭轉(zhuǎn)與彎曲的組合已看組合變形材料力學(xué)24BFmxlaABC已看組合變形材料力學(xué)25AAFmFaFl已看組合變形材料力學(xué)26A截面截面 C3C4TC3C4C2C1 C2C1AFmMT已看組合變形材料力學(xué)27A截面截面 TC3C4C2C1C3C4 C2C1已看組合變形材料力學(xué)28 2222314212)2(2 02 223134 r 2243 r 已看組合變形材料力學(xué)29討論討論223134 r2243 r1.已看組合變形材料力學(xué)30WTMWTWMtr2222223)(4)(4 WTMWTWMtr222222475. 0)(3)(3 1623dWWt 2.已看組合

7、變形材料力學(xué)31zxyABl/2l/2m已看組合變形材料力學(xué)32mkNDFDFFm122)(221kN3202Fmm 3F2zxyABl/2l/2m由平衡方程由平衡方程已看組合變形材料力學(xué)33+T=1kNm+1kNm1223TMWr323dWmm83.44dmm 3F2mkN1 TmkN1max M已看組合變形材料力學(xué)34400mm已看組合變形材料力學(xué)35400400400mkN4 . 0kN12 mFmkN4 . 0mkN8 . 04 . 08 . 0max21max TFFM WTMr2max2max3mm5 .38 d已看組合變形材料力學(xué)36400400400mkN4 . 0mkN8 .

8、 04 . 08 . 0max21max TFFMkN203N FF已看組合變形材料力學(xué)37400400400MPa143maxmax AFWMNz MPa8 .31maxmax tWT MPar160MPa1574223已看組合變形材料力學(xué)38例例6 （重點(diǎn)）（重點(diǎn)） 鑄鐵薄壁管，鑄鐵薄壁管，D=40，t=2。受受P和和T=PD/2作用。增大作用。增大P使之破壞，破端面與軸線成使之破壞，破端面與軸線成84.4， ，按第一強(qiáng)度理論求破斷時(shí)的，按第一強(qiáng)度理論求破斷時(shí)的P。MPab60PT100已看組合變形材料力學(xué)39xxy解：危險(xiǎn)截面是固定端，內(nèi)力：解：危險(xiǎn)截面是固定端，內(nèi)力：M=0.1PPT1

9、00T=PD/2=0.02P危險(xiǎn)點(diǎn)位于其危險(xiǎn)點(diǎn)位于其上邊緣上邊緣MPaPWTMPaPWMtxyx2511 .252/2222ttWWtrWtrT已看組合變形材料力學(xué)40 xxyMPaPWTMPaPWMtxyx2511 .25按按第一強(qiáng)度理論第一強(qiáng)度理論，破斷面應(yīng)該是最大，破斷面應(yīng)該是最大拉應(yīng)力拉應(yīng)力 平面。故在平面。故在 面上出現(xiàn)面上出現(xiàn)1b1bxyyxyx2sin2cos22解得解得P=1.49kN破端面與軸線成破端面與軸線成84.4已看組合變形材料力學(xué)41zP1P2xyAB8013080CD例例7（重點(diǎn)）（重點(diǎn)） 齒輪軸齒輪軸AB，n=265r/min。兩輪傳遞功率。兩輪傳遞功率P=10k

10、N，直徑，直徑D1=396mm，D2=168mm。嚙合力與齒。嚙合力與齒輪切線夾角為輪切線夾角為 。軸直。軸直 d=50mm， ，校核強(qiáng)度。校核強(qiáng)度。20MPa50P1yP2zCD已看組合變形材料力學(xué)42P1yP2zCDP1zP1yP2zP2yP1zP1yTCCP2zP2yTDD解：解：1.計(jì)算外力計(jì)算外力211DPTzC222DPTyD已看組合變形材料力學(xué)43P1zP1yTCCP2zP2yTDDzP1P2xyAB8013080CDTCTDP1zP2zFBzFAzP1yP2yFByFAy分析軸的受力分析軸的受力1.TC、 TD使軸扭轉(zhuǎn)使軸扭轉(zhuǎn)2. 4個(gè)個(gè)y向力向力使軸在使軸在Oxy平面內(nèi)彎曲平

11、面內(nèi)彎曲3. 4個(gè)個(gè)z向力向力使軸在使軸在Oxz平面內(nèi)彎曲平面內(nèi)彎曲已看組合變形材料力學(xué)44TCTDP1zP2zFBzFAzP1yP2yFByFAykW10min,r/265PnmN3619549nPTTDCN1823211DTPCzN4300222DTPDy20N66420tan11zyPPN156520tan22yzPPP1yP2zCDP1zP1yP2zP2y在在Oxy平面內(nèi)，求出平面內(nèi)，求出N3300N,1664ByAyFF在在Oxz平面內(nèi)，求出平面內(nèi)，求出N1683N,1750ByAzFF計(jì)算各力大小計(jì)算各力大小已看組合變形材料力學(xué)45TCTDP1zP2zFBzFAzP1yP2yFBy

12、FAy2.畫內(nèi)力圖畫內(nèi)力圖My140Nm131NmMz133Nm264NmT361Nm1.由由4個(gè)個(gè)z向力向力在在Oxz平面平面內(nèi)做出內(nèi)做出My (矢量方向矢量方向)圖圖yzMy2.由由4個(gè)個(gè)y向力向力在在Oxy平面平面內(nèi)做出內(nèi)做出Mz (矢量方向矢量方向)圖圖Mz3.由由TC和和TD做出做出T圖圖已看組合變形材料力學(xué)46TCTDP1zP2zFBzFAzP1yP2yFByFAyMy140Nm131NmMz133Nm264NmT361Nm由圖可知，危險(xiǎn)截面由圖可知，危險(xiǎn)截面可能在可能在C或或D截面，將截面，將彎矩合成。彎矩合成。22zyMMMmN19322CzCyCMMMmN29422DzDyDMMM可見，危險(xiǎn)截面是可見，危險(xiǎn)截面是D截面。截面。mN361m,N294DDTM已看組合變形材料力學(xué)47mN361mN294DDTM3.校核強(qiáng)度校核強(qiáng)度軸由塑性材料制成，按第三或第四強(qiáng)度理論校核。