材料力学8组合变形.ppt

1、1,第八章 组合变形,目录,材料力学,2,第八章 组合变形,-组合变形和叠加原理 -拉（压）与弯曲的组合 -扭转与弯曲组合,目录,目录,3,组合变形工程实例,-1组合变形和叠加原理,目录,4,-1组合变形和叠加原理,压弯组合变形,组合变形工程实例,10-1,目录,5,拉弯组合变形,组合变形工程实例,目录,-1组合变形和叠加原理,6,弯扭组合变形,组合变形工程实例,-1组合变形和叠加原理,目录,7,弯扭组合变形,组合变形工程实例,-1组合变形和叠加原理,目录,8,弯扭组合变形,组合变形工程实例,-1组合变形和叠加原理,目录,9,叠加原理,构件在小变形和服从胡克定理的条件下，力的独立性原理是成立的

2、。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。,-1组合变形和叠加原理,目录,10,研究内容,拉（压）弯组合变形,弯扭组合变形,外力分析,内力分析,应力分析,-1组合变形和叠加原理,目录,11,目录,- 拉（压）弯组合变形,12,组合变形工程实例,目录,-1组合变形和叠加原理,13,+,=,- 拉（压）弯组合变形,10-3,目录,14,+,=,- 拉（压）弯组合变形,目录,15,- 拉（压）弯组合变形,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t3

3、0MPa，许用压应力c10MPa。试按立柱的强度计算许可载荷F。,解：（1）计算横截面的形心、 面积、惯性矩,（2）立柱横截面的内力,目录,16,-拉（压）弯组合变形,（3）立柱横截面的最大应力,（2）立柱横截面的内力,目录,17,- 拉（压）弯组合变形,（4）求压力F,目录,18,例题 图 (a) 示一夹具。在夹紧零件 时, 夹具受到的外力为 P = 2KN 。 已知： 外力作用线与夹具竖杆 轴线间的距离为 e = 60 mm, 竖杆横截面的尺寸为b = 10 mm ， h = 22 mm,材料许用应力 = 170 MPa 。 试校核此夹具竖杆的强度。,解：（1） 外力 P 向轴向简化，见图

4、所示。,目录,19,（2） 竖杆任一横截面 n-n 上的内力,轴力,弯矩,（3）强度分析,竖杆的危险点在横截面的 内侧边缘处 ，,目录,20,由于强度条件得到满足，所以竖杆在强度上是安全的。,该处对应与轴力和弯矩的正应力同号，都是拉应力。 危险点处的正应力为,目录,21,例题 矩形截面柱如图所示。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mm截面只出现压应力，求P2的偏心距e。,解：,轴向压力,力偶矩,目录,22,轴向压力,力偶矩,轴力 N = P,弯矩 Mz = P2e,轴力产生压应力,弯矩产生的最大正应力,目录

5、,23,解得： e =10cm,目录,24,例题：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：开槽后立柱的的最 大压应力是原来不开槽的几倍。,目录,25,解：未开槽前立柱为轴向压缩,开槽后立柱危险截面为偏心压缩,目录,26,目录,27,-4 弯扭组合变形,目录,28,-4 弯扭组合变形,目录,29,-4 弯扭组合变形,目录,30,-4 弯扭组合变形,目录,31,-4 弯扭组合变形,目录,32,-4 弯扭组合变形,目录,33,-4 弯扭组合变形,目录,34,-4 弯扭组合变形,第三强度理论：,目录,35,-4 弯扭组合变形,第四强度理论：,目录,36,第三强度理论：,第四强度理论：,-4 弯扭组合变形,塑性材料的圆截面轴弯扭组合变形,式中W 为抗弯截面系数，M、T 为轴危险面的弯矩和扭矩,目录,37,-4 弯扭组合变形,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=1400N，轴的材料许用应力=10