0第五章材料力学ppt课件

.,(b),(c),y,z,h,b,y,z,h,b,例5-1钢制等截面简支梁受均布载荷q作用如图(a)所示，横截面为h=2b的矩形。已知材料许用应力=120MPa，l=2m，q=50kN/m。求：梁分别按图(b)和图(c)放置时的截面尺寸并比较其面积大小。,解：1.作弯矩图,2.求图（b）截面尺寸,3.求图（c）截面尺寸,.,例5-2已知等截面简支梁l=2m，受均布载荷q=15kNm作用如图所示,=160MPa.求：按正应力强度条件选择下列截面的尺寸并比较其面积。,解：1.作弯矩图,2.求截面尺寸,圆形,圆环,矩形,工字钢,选10号工字钢,3.比较面积,.,例5-3半径为R的圆环，弹性模量为E，截面的直径为d，R=10d，在A,B截面处有一微小缺口（图a），若将其焊接成如图（b）所示的圆环，求圆环中最大正应力。,设圆环焊接后的半径为R1，由于R1R，曲率发生了变化，焊接后圆环的截上会产生弯矩。,解：1.确定弯矩,两圆的周长相等,2.计算应力,.,例5-4梁杆组合结构受力如图(a)所示。AB为10工字钢，拉杆CD直径d=15mm，梁与杆的许用正应力=160MPa。试按正应力强度条件求许可分布载荷集度q。,解：1.确定内力,FA=3q/4,FC=9q/4,AB梁的弯矩如图所示,查表得10工字钢Wz=49cm3，梁的最大应力,2.强度计算,q12Wz=249103160=15.68kN/m,杆的最大应力,3.综合分析,.,例5-5铸铁制成的槽形截面梁，c为截面形心，Iz=40106mm4，y1=140mm，y2=60mm，l=4m，q=20kN/m，m20kNm，+=40MPa，-=150MPa。(1)作出危险截面的应力分布图；(2)校核梁的强度。,解：1.作弯矩图,危险截面在A,C,MA=-20kNm,MC=30.6kNm,危险截面的应力分布,3.强度校核,A截面,C截面,由于A,C截面的最大拉应力都超过许用应力，梁的抗拉强度不够。,.,例5-6图示简支梁l=2m,承受均布载荷q=2kN/m作用，若分别采用面积相等的实心和空心圆截面，实心截面D=40mm，空心截面=0.6，(1)分别计算它们的最大正应力；(2)若许用应力同为，空心截面的许可载荷是实心截面的几倍？,3.计算载荷,许用应力相同，则最大应力应相同,空心截面的许可载荷是实心截面的1.7倍。,2.计算应力,空心截面,实心截面,.,例5-7已知等截面简支梁，受均布载荷q作用如图(a)所示,试比较下列各截面的最大正应力和最大切应力。,解：1.确定内力,2.计算应力,圆形,3.综合比较,矩形,工字钢,.,例5-8由三根木梁胶合而成的悬臂梁截面尺寸如图所示，跨度l=1m。(1)若胶合面上的许用切应力=3.4MPa，试根据胶合面的切应力强度条件求许可载荷F;(2)求在该许可载荷作用下的最大弯曲正应力;(3)若木条间可相对自由滑动，这时各木条截面上的弯曲正应力如何分布？最大正应力为多少？,解：1.确定内力,危险截面在固定端,2.计算载荷,胶结面上切应力,将y=25,b=100,h=150mm代入,3.计算正应力,.,4.相对滑动分析,相对滑动时，各梁独自变形，但变形（挠度）相等，由于材料、截面形状尺寸相同，各梁弯矩相等,5.讨论：胶结面上切应力不是最大切应力，计算时需注意区别。,正应力分布如图所示。,例5-8由三根木梁胶合而成的悬臂梁截面尺寸如图所示，跨度l=1m。(1)若胶合面上的许用切应力=3.4MPa，试根据胶合面的切应力强度条件求许可载荷F;(2)求在该许可载荷作用下的最大弯曲正应力;