桿件的內(nèi)力分析與內(nèi)力圖

1、一，一?；靖拍詈头椒?；2.軸向力圖和扭矩圖；5.桿件的內(nèi)力分析和內(nèi)力圖；3.剪力圖和彎矩圖；2.51?；靖拍詈头椒ǎ?.全球平衡和局部平衡的概念；桿件的內(nèi)力分析和內(nèi)力圖；如果彈性桿在外力作用下保持平衡，從上方截取的任何部分也必須保持平衡。前者稱為總體平衡或總體平衡；后者被稱為局部平衡。3。構(gòu)件內(nèi)力分析及內(nèi)力圖、2。內(nèi)力截面法和內(nèi)力計(jì)算是分析構(gòu)件強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性的基礎(chǔ)。求內(nèi)力的一般方法是截面法。1.內(nèi)力，物理學(xué)中的內(nèi)力：組件中粒子之間的相互作用力。材料力學(xué)的內(nèi)力：外力在構(gòu)件內(nèi)部產(chǎn)生附加的相互作用力。桿件內(nèi)力分析及內(nèi)力圖，例1:截面法計(jì)算內(nèi)力，切斷，更換，平衡，1。分段法的基本步驟：2 .內(nèi)

2、力剖面法，5。桿件內(nèi)力分析及內(nèi)力圖，例2:用截面法計(jì)算內(nèi)力，切斷，代替例3:用截面法計(jì)算內(nèi)力，切斷：代替：平衡：1。橫截面法的基本步驟：2 .內(nèi)力截面法，7。桿件內(nèi)力分析及內(nèi)力圖、2。內(nèi)力截面法軸向力，2。摘要：截面法計(jì)算內(nèi)力的步驟被切斷：在計(jì)算內(nèi)力的截面處，假定用截面替代法切斷鋼筋：取任意一部分，用作用在切割面上的相應(yīng)內(nèi)力(力或力偶)替代左側(cè)被丟棄部分的作用。平衡：為剩余部分建立一個(gè)平衡方程，根據(jù)已知的外力計(jì)算截止面上桿的未知內(nèi)力(此時(shí)截止面上的內(nèi)力是剩余部分的外力)。8、52軸向拉伸和壓縮軸圖，軸向拉伸和壓縮的外力特性：外力的合成作用線與桿的軸線重合。1.軸向拉伸和壓縮的概念、變形特征：桿

3、的變形主要是軸向伸長或縮短。9、桿件的內(nèi)力分析和內(nèi)力圖、桿件的內(nèi)力分析和內(nèi)力圖、軸向壓縮時(shí)，相應(yīng)的力稱為壓力。軸向張力，相應(yīng)的力稱為張力。力學(xué)模型見圖10，桿件內(nèi)力分析及內(nèi)力圖、x、1。軸向力作用下軸向拉壓桿的內(nèi)力用FN表示。2，軸力和軸力圖，11，反映軸力和截面位置變化的關(guān)系，更直觀；確定最大軸力值及其截面位置，即確定危險(xiǎn)截面位置，為強(qiáng)度計(jì)算提供依據(jù)。桿件內(nèi)力分析及內(nèi)力圖、3。軸向力圖FN (x)的圖像表示。4。軸向力的正負(fù)調(diào)節(jié)為：FN為與外法線方向相同的正軸向力(拉力)，F(xiàn)N為與外法線方向相反的負(fù)軸向力(壓力)。FN，x，P，意為，12，桿的內(nèi)力分析和內(nèi)力圖，例1顯示桿的點(diǎn)A，B，C和D分

4、別起作用。解決方法：求OA截面的內(nèi)力FN1:設(shè)置截面如圖、13，桿件的內(nèi)力分析和內(nèi)力圖、例1顯示桿件的A、B、C、D點(diǎn)分別作用5P、8P、4P和p的力，方向如圖，試畫桿件的軸向力圖。計(jì)算截面AB的內(nèi)力FN2:如圖所示設(shè)置截面，F(xiàn)N2=3P，14，桿件的內(nèi)力分析和內(nèi)力圖、例1顯示桿件的a、b、c、d點(diǎn)分別作用5P、8P、4P和p的力，方向如圖所示，試畫桿件的軸力圖。BC和CD的內(nèi)力分別為FN3和FN4:設(shè)置截面如圖、FN3=5P、PD、FN4=P、15，桿件的內(nèi)力分析和內(nèi)力圖、例1顯示點(diǎn)A、內(nèi)力變化規(guī)律：指內(nèi)力變化的函數(shù)或圖形。17 .桿件內(nèi)力分析及內(nèi)力圖。扭轉(zhuǎn)變形是指桿件的橫截面在大小相等、方

5、向相反的力偶作用下繞軸線轉(zhuǎn)動，作用平面垂直于桿件軸線。扭轉(zhuǎn)變形桿通常是軸類零件，其截面多為圓形，因此主要介紹圓軸的扭轉(zhuǎn)。扭轉(zhuǎn)角():繞軸旋轉(zhuǎn)的任意兩個(gè)部分的角位移。剪切應(yīng)變():直角的變化。53扭轉(zhuǎn)扭矩圖，18，桿的內(nèi)力分析和內(nèi)力圖，工程實(shí)例，53扭轉(zhuǎn)扭矩圖，19，傳動軸的外耦合力矩扭矩和扭矩圖，1。傳動軸外耦合力矩的直接計(jì)算，外耦合力矩：MeFd，20，53桿內(nèi)力分析和內(nèi)力圖外耦合力矩和傳動軸力矩圖。1.根據(jù)輸入功率和轉(zhuǎn)速計(jì)算傳動軸的外耦合扭矩2。眾所周知：輸出功率為每分鐘N轉(zhuǎn)的軸轉(zhuǎn)速計(jì)算的功率，每秒電機(jī)的輸入功率為，每秒做功完成的外耦合力矩為。這兩個(gè)公式相等，外部耦合扭矩Me為21，扭矩符

6、號指定為“T”轉(zhuǎn)向和橫截面讓其他四個(gè)手指以與T相同的方向轉(zhuǎn)動，右拇指指向外部法線為正。桿件內(nèi)力分析及內(nèi)力圖、二。扭矩和扭矩圖1扭矩：構(gòu)件扭轉(zhuǎn)時(shí)橫截面上的內(nèi)部耦合力矩，記錄為“t”。2。用橫截面法計(jì)算扭矩，22。桿、4的內(nèi)力分析及內(nèi)力圖。扭矩圖：顯示沿桿軸方向各截面上扭矩變化規(guī)律的圖表。23.桿件內(nèi)力分析及內(nèi)力圖。例1知道：傳動軸，n=300r轉(zhuǎn)/分，驅(qū)動輪輸入P1=500千瓦，從動輪輸出P2=150千瓦，P3=150千瓦。解答：計(jì)算外耦合力矩，24、桿件內(nèi)力分析及內(nèi)力圖、計(jì)算扭矩(扭矩設(shè)定為正方向)，25、桿件內(nèi)力分析及內(nèi)力圖、繪制扭矩圖，BC段為危險(xiǎn)段。桿件內(nèi)力分析及內(nèi)力圖，1。工程實(shí)例，5

7、4彎剪圖和彎矩圖，1。彎曲的概念。梁：主要彎曲變形的構(gòu)件通常稱為梁。28、桿件內(nèi)力分析及內(nèi)力圖，2。梁的計(jì)算簡圖、梁的支承條件和荷載條件一般都很復(fù)雜。為了便于分析和計(jì)算，應(yīng)進(jìn)行必要的簡化并抽象出計(jì)算圖表。組件本身的簡化通常采用梁的軸而不是梁。2.荷載簡化作用在梁上的荷載(包括支座反力)可簡化為三種類型：集中力、集中力偶和分布荷載。3。支持簡化，29。桿件的內(nèi)力分析和內(nèi)力圖，2固定鉸支座的約束力。如橋下固定軸承、推力球軸承等?；顒鱼q鏈支撐1的約束力。例如橋下的滾柱軸承和滾珠軸承。30、桿件的內(nèi)力分析和內(nèi)力圖、固定端的三種約束力。如游泳池的跳板支撐和木樁下端的支撐。梁的三種基本形式，簡支梁、懸臂梁

8、、31、桿件內(nèi)力分析及內(nèi)力圖、懸臂梁、5。靜力梁和超靜定梁：反作用力可以通過靜力學(xué)方程來計(jì)算，如上述靜力梁的三種基本形式。超靜定梁：不能從靜態(tài)方程中計(jì)算反作用力或不能計(jì)算整個(gè)反作用力。32、3。彎曲內(nèi)力：以桿件內(nèi)力分析和內(nèi)力圖為例，如圖，P，A，l所示。求：從A端x處截面上的內(nèi)力.l、a、b、b、解：求外力，33、內(nèi)力分析及桿件內(nèi)力圖，求內(nèi)力截面法，a、fs、m、fs，受彎構(gòu)件內(nèi)力，1。彎矩：當(dāng)m構(gòu)件彎曲時(shí)，其作用面在橫截面上。C，C，34，構(gòu)件內(nèi)力分析及內(nèi)力圖，2。剪切力：當(dāng)Fs構(gòu)件彎曲時(shí)，它的作用是連接的3.內(nèi)力正負(fù)規(guī)則為：研究對象周圍的剪力Fs:順時(shí)針方向變?yōu)檎袅?；否則，它就是消極的。

9、彎矩m:使梁凹是正彎矩；正是負(fù)彎矩使梁凸起。fs()、fs()、fs()、fs()、m()、m()、m()、35、例2:求圖(a)所示梁1-1和2-2的截面解：內(nèi)力采用截面法計(jì)算。分離體取自圖(A)第1-1節(jié)，例2，F(xiàn)s1，A，M1，桿件內(nèi)力分析和內(nèi)力圖，分離體取自圖(A)第36、2-2節(jié)，q，F(xiàn)s2，B，M2，桿件內(nèi)力分析和內(nèi)力圖。剪力圖和彎矩圖：4。剪切方程和彎矩方程剪切圖和彎矩圖，38。桿件內(nèi)力分析及內(nèi)力圖，例3:找出下圖所示梁的內(nèi)力方程，畫出內(nèi)力圖。解：求反作用力，寫出內(nèi)力方程，P，YO，L，畫出內(nèi)力圖，fs (x)，m (x)，x，x，P，pl，(1)，39，以及桿件的內(nèi)力分析和內(nèi)力

10、圖，P，L，fs (x)，m (x)，x，x，P，pl，(1)，ab沒有外力，剪力圖是水平直線，彎矩圖是斜直線， 彎矩圖的斜率等于剪力圖的值，A，B，40，QL，(2)，41，內(nèi)力分析和桿件內(nèi)力圖，彎矩方程對X的導(dǎo)數(shù)等于剪力方程，剪力方程對X的導(dǎo)數(shù)等于梁上的荷載。l，q，fs (x)，x，m (x)，x，QL，(2)，42，內(nèi)力圖，解：計(jì)算反作用力，內(nèi)力方程，根據(jù)方程(3)畫出內(nèi)力圖，彎矩圖變形，而剪力圖突變。兩者的突變值等于外力P，(3)，P，B，L，A，C，B。交流部分和交流部分沒有負(fù)載。剪力圖為水平直線，而彎矩圖為斜直線。根據(jù)公式(4)，F(xiàn)s，x，qL/2，qL/2，45，桿的內(nèi)力分析和

11、內(nèi)力圖，彎矩導(dǎo)數(shù)等于剪力，剪力導(dǎo)數(shù)等于分布荷載Q，剪力等于0的截面上彎矩最大。在對稱中心截面c處，剪力為0，彎矩最大。46、桿件內(nèi)力分析及內(nèi)力圖，(4)、M0、a、b、L、解：計(jì)算支承反力時(shí)，RA、RB、C受集中力偶力矩影響，引起交流截面梁和CB的內(nèi)力變化，這需要彎矩圖中兩條斜線的斜率相同；彎矩圖在集中力偶的作用下發(fā)生突變，突變值等于集中力偶彎矩M0(4)、M0、A、B、L、-M0A/L、M0B/L、Rb、交流截面：CB截面：48、構(gòu)件的內(nèi)力分析和內(nèi)力分析M (x) d m (x)、fs (x) d fs (x)、fs (x)、fs (x)、M (x)、dx A、y、剪力圖上某點(diǎn)的切線斜率等于

12、荷載集中剪力、彎矩和分布荷載集中的關(guān)系及其應(yīng)用，49、桿件內(nèi)力分析和內(nèi)力圖，q (x)，m (x) d m (x)，fs (x) d fs (x)，fs (x)，m (x)，彎矩與荷載集中的關(guān)系為：50、2、剪力、彎矩與外力的關(guān)系、外力、無外力截面、均布荷載截面、集中力、集中力偶、Fs圖特征、M圖特征、水平直線、斜直線、從左向右突變、無變化桿件內(nèi)力分析及內(nèi)力圖、51、桿件內(nèi)力分析及內(nèi)力圖，匯總：1。如果直桿的某一段沒有集中力或集中力偶，則有：(1)q(x)=0，F(xiàn)s(x)圖是水平的，M(x)圖是斜直線；(2)q(x)=c，F(xiàn)s(x)為斜線，M(x)為二次拋物線；(3)如果Fs(X0)=0，那么m在X0有一個(gè)極值。3。Fs(x)圖沒有突變，而M(x)圖有突變值。2.Fs圖沿力的方向有突變值，P (x)圖有斷點(diǎn)。4.當(dāng)桿的末端沒有集中力偶作用時(shí)，此時(shí)M(x)圖的值為零，52。桿的內(nèi)力分析和內(nèi)力圖適用條件：參數(shù)(內(nèi)力、應(yīng)力和位移)必須與載荷成線性關(guān)系。也就是說，在彈性極限內(nèi)滿足胡克定律。53、桿件內(nèi)力分析及內(nèi)力圖，2。這一原理的疊加方法必須在小變形材料力學(xué)構(gòu)件的線性范圍內(nèi)觀察，包括以下步驟：單獨(dú)制作各種載