材料力学第5版(孙训方编)第八章.ppt

1、第1、8章组合变形和连接部分计算，2，8-1概述，构件在负载的作用下发生两种或多种基本形式的变形，与多种变形对应的应力(和变形)牙齿大小相同，元件的变形称为组合变形。组合变形，烟囱(图A)有侧向荷载(风荷载，地震力)牙齿时，发生弯曲组合变形。第8章组合变形和连接部分的计算，第3章，在齿轮传动轴(图B)上牙齿发生弯曲和扭转部件变形(两个互垂平面内的弯曲和扭转)。第8章组合变形和连接部分计算，起重机支柱(图C)被偏心压缩，发生弯曲组合变形。4、由组合变形引起，因为在计算两个平面内弯曲(图D)组件横截面中的应力和横截面位移时需要结合两个平面弯曲效果。第八章组合变形和连接部分计算，对于组合变形下的组件

2、，可以在线性弹性范围和小变形条件下应用叠加原理，以叠加每个基本形态变形下的内力、应力或位移。5，在特定计算中，根据内力叠加(根据矢量法则叠加)，是先计算应力和位移，还是先计算每个基本形状变形中的应力或位移，然后再叠加取决于情况。6，连接器的实用计算，螺栓连接(图A)中，螺栓主要是切割和挤压(部分压缩)。第八章组合变形和连接部分计算、接头(螺栓、铆钉、键等)和零部件在连接位置实际变形的情况很复杂。7，在键连接(图B)中，键主要被切割和挤压。第八章组合变形和连接部分的计算，第八章、第八章组合变形和连接部分的计算，工程计算经常基于连接器和构件在连接中可能发生的损坏。做出简单的计算假设(例如认为剪切应

3、力均匀分布在螺栓和铆钉的剪切面上)，得出“名义应力”(nominal stress)，然后这就是“工程实用计算方法”(engineering method of practical analysis)。在两个互垂平面上折弯9，8-2双对称轮廓，具有双对称剖面的梁在其中一个垂直对称面上折弯时折弯平面。第八章组合变形和连接部分计算，因此，具有双对称截面的梁在两个垂直对称面内同时承受横向外力时，对于线性弹性和小变形，可以按平面弯曲计算每个弯曲时横截面的应力和位移，然后重叠。10、8章组合变形和连接部分计算，悬臂x剖面的弯矩，以及任意点c的正应力，如下所示：水平外力F1牙齿垂直外力F2导致了弯曲正应力

4、，弯矩my (x)=f1 x mz (x)=F2 (x-a) F1和F2共同作用的X截面C点处的正应力是第8章组合变形和连接部分的计算，12，使用常识，X截面任意点处的弯曲正应力，第8章组合变形和连接部分的计算，在13，F1的作用下，您可以看到X截面围绕中性轴Y旋转，在F2的作用下，X截面围绕中性轴Z旋转。如果F1和F2一起工作，则X截面必须围绕Y轴和Z轴相交的其他轴旋转。牙齿轴线是梁在两个互垂平面中同时弯曲的中性轴线。上坐标为Y。第八章组合变形和连接部分的计算，14，因此，中性轴的方程：中性轴和Y轴的角度Q(图A)是第八章组合变形和连接部分的计算。其中J角是合成弯矩和Y角。，第15，8章组合

5、变形和连接部分计算。也就是说，仅IyIz，中性轴的方向与合成弯矩M的矢量不一致。也就是说，合成弯矩M牙齿的垂直面与中性轴不垂直，或者梁的弯曲方向与合成弯矩M牙齿的垂直面不一致。因为牙齿，这种弯曲通常被称为斜弯曲(oblique bending)。16，确定中性轴的方向后，平行于中性轴的两条直线分别与横截面的周边相切，牙齿的两个切点(图A中的点D1，D2)是该截面中拉伸应力和压力应力最大的点。这样，在水平和垂直平面上弯曲时，牙齿两点的应力可以单独计算，然后重叠。第8章组合变形和连接部分的计算，17，(C)，对于图C所示断面上具有边的梁，取得断面中的最大抗拉应力和最大压力应力。无需确定中性轴的方向

6、角Q，即可通过弯曲两个平面直接确定具有这些应力的点的位置。在工程计算中，通常不考虑实体截面梁的倾斜弯曲时剪切力导致的剪切应力。18，图悬臂梁的问题：4。如何计算梁自由端的挠曲(大小和方向)？2 .在固定端，梁的中性轴大致是什么方向？3 .在固定端和F2作用中的剖面之间，梁的中性轴线方向是否会随断面位置而变更？1 .外力F2作用的截面轮廓中梁的中性轴是什么方向？8章组合变形和连接部分计算，19，示例8-1图标20a I梁悬臂的均匀载荷集度为q (N/m)，集中载荷为。寻找梁的允许荷载集q。已知：a=1m；20a I钢：wz=23410-6m3，Wy=31.510-6 m3；钢的允许弯曲正应力s=160 MPa。第8章部件变形和连接部分的计算，20，()，解决方案：1。沿梁横截面的两个镜像轴分解中心载荷f，()，21，2。梁计算简略度(图b)、水平弯