材料力学课件-扭转弯曲

材料力学袭良贵主编北航出版社,目录,第3章扭转,第3章扭转,汽车传动轴,3.0扭转的概念和实例,汽车方向盘,杆件受到大小相等,方向相反且作用平面垂直于杆件轴线的力偶作用,杆件的横截面绕轴线产生相对转动。,受扭转变形杆件通常为轴类零件，其横截面大都是圆形的。所以本章主要介绍圆轴扭转。,扭转受力特点及变形特点:,3.0扭转的概念和实例,直接计算,1.外力偶矩,3.1外力偶矩的计算扭矩和扭矩图,按输入功率和转速计算,电机每秒输入功：,外力偶作功完成：,已知轴转速n转/分钟输出功率P千瓦求：力偶矩Me,3.1外力偶矩的计算扭矩和扭矩图,MT=Me,2.扭矩和扭矩图,3.1外力偶矩的计算扭矩和扭矩图,用截面法研究横截面上的内力,扭矩正负规定,右手螺旋法则,右手拇指指向外法线方向为正(+),反之为负(-),3.1外力偶矩的计算扭矩和扭矩图,扭矩图,3.1外力偶矩的计算扭矩和扭矩图,3.1外力偶矩的计算扭矩和扭矩图,3.1外力偶矩的计算扭矩和扭矩图,6.1外力偶矩的计算扭矩和扭矩图,3.1外力偶矩的计算扭矩和扭矩图,3.2薄壁圆筒的扭转,3.2薄壁圆筒的扭转,3.2薄壁圆筒的扭转,3.2薄壁圆筒的扭转,3.3圆轴扭转时的应力和强度计算,3.3圆轴扭转时的应力和强度计算,3.3圆轴扭转时的应力和强度计算,3.3圆轴扭转时的应力和强度计算,3.3圆轴扭转时的应力和强度计算,3.3圆轴扭转时的应力和强度计算,3.3圆轴扭转时的应力和强度计算,3.3圆轴扭转时的应力和强度计算,3.3圆轴扭转时的应力和强度计算,6.3圆轴扭转时的应力和强度计算,3.3圆轴扭转时的应力和强度计算,3.3圆轴扭转时的应力和强度计算,3.3圆轴扭转时的应力和强度计算,3.3圆轴扭转时的应力和强度计算,3.3圆轴扭转时的应力和强度计算,3.3圆轴扭转时的应力和强度计算,3.3圆轴扭转时的应力和强度计算,3.3圆轴扭转时的应力和强度计算,6.4圆轴扭转时的变形和刚度计算,3.4圆轴扭转时的变形和刚度计算,3.4圆轴扭转时的变形和刚度计算,3.4圆轴扭转时的变形和刚度计算,3.4圆轴扭转时的变形和刚度计算,3.4圆轴扭转时的变形和刚度计算,3.4圆轴扭转时的变形和刚度计算,3.4圆轴扭转时的变形和刚度计算,第4章弯曲,第4章弯曲,4.1平面弯曲的概念及梁的计算简图,杆受垂直于轴线的外力或外力偶矩的作用时,其轴线变成了曲线，这种变形称为弯曲。以弯曲变形为主的构件通常称为梁。受力特点：外力垂直于杆轴线,力偶作用于轴线所在平面内。变形特点：杆轴线由直变弯。,4.1平面弯曲的概念及梁的计算简图,4.1平面弯曲的概念及梁的计算简图,4.1平面弯曲的概念及梁的计算简图,4.1平面弯曲的概念及梁的计算简图,4.1平面弯曲的概念及梁的计算简图,4.1平面弯曲的概念及梁的计算简图,固定铰支座2个约束，1个自由度。如：桥梁下的固定支座，止推滚珠轴承等。,可动铰支座1个约束，2个自由度。如：桥梁下的辊轴支座，滚珠轴承等。,4.1平面弯曲的概念及梁的计算简图,固定端3个约束，0个自由度。如：游泳池的跳水板支座，木桩下端的支座等。,4.梁的三种基本形式,简支梁,悬臂梁,4.1平面弯曲的概念及梁的计算简图,外伸梁,5.静定梁与超静定梁,静定梁：由静力学方程可求出支反力，如上述三种基本形式的静定梁。超静定梁：由静力学方程不可求出支反力或不能求出全部支反力。,4.1平面弯曲的概念及梁的计算简图,4.1平面弯曲的概念及梁的计算简图,例1贮液罐如图示，钢罐内装有0.8m深的液体。贮液罐的计算简图如下。,4.2梁的剪力与弯矩、剪力图与弯矩图,l,A,A,B,B,一、剪力与弯矩,例已知：如图，P，a，l。求：距A端x处截面上内力。,解：求外力,4.2梁的剪力与弯矩、剪力图与弯矩图,求内力截面法,Fs,M,Fs,弯曲构件内力,1.弯矩：M构件受弯时，横截面上位于轴线所在平面内的内力偶矩，矩心为横截面形心.,C,C,M,4.2梁的剪力与弯矩、剪力图与弯矩图,2.剪力：Fs受弯时横截面上过截面形心且平行于截面的内力。,3.内力的正负规定:,剪力Fs:绕研究对象顺时针转为正剪力；反之为负。,弯矩M：使微段梁产生下弯趋势的为正弯矩；反之为负弯矩。,Fs(+),Fs(),Fs(),Fs(+),M(+),M(+),M(),M(),下弯为正,左上右下为正,1.内力方程：内力与横截面位置坐标（x）间的函数关系式。,2.剪力图和弯矩图：,4.2梁的剪力与弯矩、剪力图与弯矩图,例3求下列各图示梁的内力方程并画出内力图。,解：求支反力,写出内力方程,P,YO,L,根据方程画内力图,Fs(x),M(x),x,x,P,PL,4.2梁的剪力与弯矩、剪力图与弯矩图,解：写出内力方程,根据方程画内力图,L,Fs,M(x),x,Fs(x),Fs(x),FsL,4.2梁的剪力与弯矩、剪力图与弯矩图,解：求支反力,内力方程,q0,RA,根据方程画内力图,RB,4.2梁的剪力与弯矩、剪力图