第八章 组合变形强度计算

第八章 组合变形强度计算,*,吴永东制,工程力学,第八章组合变形强度计算,1,第八章 组合变形强度计算,8-1,组合变形概述,8-2,拉（压）弯组合变形强度计算,8-3,弯扭组合变形强度计算,2,压弯组合变形,组合变形工程实例,8-1,组合变形概述,3,拉弯组合变形,组合变形工程实例,4,弯扭组合变形,组合变形工程实例,5,2,、组合变形：构件上同时存在两种或两种以上的基本变 形的组合。,一、基本概念,1,、基本变形：,拉（压）,3,、叠加原理,构件在小变形和服从胡克定理的条件下，力的独立性原理成立。即所有载荷共同作用下的内力、应力、应变等于各个载荷单独作用下相应值的叠加。,剪切,扭转,弯曲,m,C,m,C,F,F,P,F,F,P,m,C,m,C,+,拉,弯,+,扭,6,截面上的应力分布,二、组合变形强度计算的一般分析方法,外力（分解，向轴线平移）,分组,分别进行内力分析,危险截面,危险点,根据各种变形横,应力叠加并找出主应力,计算相当应力,选择相应的,强度理论,强度计算,分组原则,：对应同一种基本变形的载荷分在同一组,外力分析,内力分析,应力分析,强度计算,7,注：,在组合变形强度计算中,剪力引起的切应力,(,对细长杆件,),忽略不计。,8,+,=,8-2,拉（压）弯组合变形强度计算,1,、外力分析,l,F,F,Fl,F,Fl,压弯组合变形,9,2,、内力分析,:,确定危险截面位置,(-),F,N,x,F,+,M,x,Fl,M,x,Fl,3,、应力分析,:,确定危险点,+,=,10,注意,：,1.,在拉弯、压弯组合变形中，危险点处属单向应力状态。,2.,中性轴与弯曲时的中性轴不重合。,若为拉弯组合，对塑性材料和脆性材料梁如何建立强度条件？,2,选择：,当杆件处于拉,弯组合变形时，对横截面上中性轴有这样的结论。（ ）,（,1,）一定存在横截面区域内。,（,2,）不一定存在横截面区域内。,（,3,）一定不存在横截面区域内。,11,1,、外力分析,拉（压）弯组合变形强度计算,外力分解及平移，分组,分成对应于拉（压）及弯曲的两组,2,、内力分析,画轴力图及弯矩图，从而找出危险截面,3,、应力计算,分别算出拉（压）正应力及弯曲最大正应力（均取绝对值）,拉,(,压,),正应力：,弯曲变形最大正应力：,塑性材料,脆性材料,12,4,、强度计算,单向应力状态,强度条件,计算最大应力,拉弯组合变形,(,若拉伸应力大于弯曲压应力，则只需校核拉应力强度,),压弯组合变形,(,若压缩应力大于弯曲拉应力，则只需校核压应力强度,),塑性材料,脆性材料,13,例,8-1,、 已知,P,=20kN,=15,，,l=,1.2m,，,A=9.210,3,mm,2,，,I,z,=26.110,6,mm,4,，, ,+,=20MPa,，, ,-,=80MPa,。,试校核其正应力强度,？,1.2,m,A,B,P,15,Y,Z,O,142,48,解：,1,）外力分析,P,y,P,x,P,y,=,P,sin,=5.18(kN),P,x,=,P,cos,=19.3(kN),P,x,M,z,M,z,= 48,P,x,=926(N.m),压弯组合变形。,14,P,y,= 5.18(kN),P,x,= 19.3(kN),M,z,= 926(N.m),A,B,P,x,+,A,B,P,y,M,z,2,）内力分析,:(,F,N,，,M,图）,F,N,x,19.3kN,M,x,(,kN.m,),0.926,5.3,可能的危险截面在,A,或,B,处,15,3,） 应力分析及强度计算,F,N,x,19.3kN,M,x,(,kN.m,),0.926,5.3,Y,Z,O,142,48,A,截面,A,B,=7.6,MPa,+,=30.8,MPa,-,16,3,） 应力分析及强度计算,F,N,x,19.3kN,M,x,(,kN.m,),0.926,5.3,Y,Z,O,142,48,B,截面,A,B,=2.9,MPa,+,=3.8,MPa,t,1,），,沿梁的高度温度呈线性变化。则下列结论中哪些是正确的,？,（,当温度为,0,o,C,时，梁内无初应,力,）,46,例,8-9,、,若,A,=50010,-6,，,E=70GPa,，,许用应力,=100MPa,，,校核此杆的强度,。,只需确定载荷,P,，就可校核杆的强度,如何确定载荷,P,？,A,点为单向应力状态,s,A,可用载荷,P,表示,47,A,=50010,-6,，,E=70GPa,，,=100MPa,解,：,1,）,外力分析,：,(,产生,xo z,平面的弯曲,),(,产生,xo y,平面的弯曲,),2,）,应力分析,3,）,确定压力,P,48,4,）,强度校核,强度满足。,危险点,:,K,点,49,第八章结束,50,