材料力学课件 组合变形.ppt

§9—1组合变形概念和工程实例§9—2斜弯曲§9－3轴向拉(压)与弯曲组合偏心拉压§9－6截面核心§9－7弯扭组合变形第九章组合变形 构件同时发生两种或两种以上的基本变形，如几种变形所对应的应力（或变形）属同一量级，称为组合变形§9-1组合变形概念和工程实例工程实例烟囱，传动轴，吊车梁的立柱烟囱：自重引起轴向压缩+水平方向的风力而引起弯曲；传动轴：在齿轮啮合力的作用下，发生弯曲+扭转立柱：荷载不过轴线，为偏心压缩=轴向压缩+纯弯曲 2、组合变形的研究方法——叠加原理①外力分解和简化②内力分析——确定危险面。③应力分析：确定危险面上的应力分布，建立危险点的强度条件。求解步骤 §9-2斜弯曲平面弯曲：横向力通过弯曲中心，与一个形心主惯性轴方向平行,挠曲线在纵向对称面内。斜弯曲：横向力通过弯曲中心，但不与形心主惯性轴平行挠曲线不位于外力所在的纵向平面内一、斜弯曲的概念FF 1、载荷的分解2、任意横截面的内力k（应力的“＋”、“－”由变形判断）F二、斜弯曲的计算3、任意横截面任意点的应力显然本题中，危险截面为固定端截面 在Mz作用下：在My作用下：K点的应力k正应力的分布讨论 危险截面——固定端截面危险点——b点为最大拉应力点，d点为最大压应力点。强度条件（简单应力状态）——F4、强度计算 4、刚度计算k刚度条件因为一般情况下的IzIy，则变形发生的平面和载荷作用平面不在同一平面——斜弯曲（与平面弯曲的区别） 解：1、外力分解2、内力分析例：矩形截面木檩条如图，跨长L=3.3m,受集度为q=800N/m的均布力作用，[]=12MPa，容许挠度为：L/200，E=9GPa，试校核此梁的强度和刚度。za=26°34′qb=80mmh=120mmqzqy za=26°34′q4、刚度计算3、强度计算 §9－3轴向拉(压)与弯曲组合偏心拉压拉弯组合变形工程实例 一、拉(压)弯组合变形的计算1、荷载的分解2、任意横截面的内力yzkFFxFy3、任意横截面任意点的应力显然本题中，危险截面为固定端截面 YZZY在Mz作用下：在FN作用下：叠加： 危险截面——固定端危险点——“ab”边各点有最大的拉应力，“cd”边各点有最大的压应力（或最小拉应力）。ZYacYZ强度条件（简单应力状态）——4、强度计算bd 1、偏心拉(压)的概念作用在杆件上的外力与杆的轴线平行但不重合。二、偏心拉(压) （1）荷载的简化（2）任意横截面的内力2、偏心拉(压)的计算zyxFzxy yzabcdyabcd在Mz作用下：在FN作用下：在My作用下：abcdzy（3）叠加：（3）任意横截面任意点的应力zy 3、强度计算危险截面——各截面危险点——d点有最大的拉应力，b点有最大的压应力。强度条件（简单应力状态）——zyabcdzy ABC300FNCDF=40kNFAxFAy解：1、外力分解例：槽型截面梁AB如图，[]=140MPa。试选择槽型截面梁的型号。F=40kNABCD3m1m300ZFxFy 2、强度计算ABC300FNCDFxFy危险截面——C左采用试选的方法选两根18号槽型钢Wz=152.2cm3，A=29.29cm2。XXFNM40kNmF ABC300FNCDFxFy选两根18号槽型钢每根Wz=152.2cm3，A=29.29cm2。重选两根20a号槽型钢每根Wz=178cm3，A=28.83cm2。σmax=128.4（MPa）＜140讨论：危险截面——C右FXXFNM40kNm 例图示简支梁。工字钢型号为No.32a，F=60kN,[σ]=170MPa，φ=5o。试校核梁的强度。解：（1）（2）（3）（4）