工程力学(黄河水利职业技术学院)组合变形.pptVIP

第一节 概述 第二节 斜弯曲 二、挠度计算： 梁在斜弯曲情况下的挠度，也用叠加原理求得。如上例 例10-1 悬臂梁如图示。全梁纵向对称平面内承受均布荷载 q=5KN/m，在自由端的水平对称平面内受集中力P=2KN的作用。已知截面为25a工字钢,材料的E= MPa，试求：梁的最大拉、压应力。 第四节 偏心拉伸（压缩） 截面核心 四、截面核心： 小 结 一、组合变形的计算方法： * 第十章 组合变形 第一节 概述 第三节 拉压与弯曲 第四节 偏心拉压 第二节 斜弯曲 小 结 四种基本变形计算： 变形 轴向拉压 剪切 扭转 平面弯曲A 外力 轴向力 横向力 外力偶 横向力或外力偶 内力 轴力(Ｎ) 剪力(Q) 扭矩(Ｍz) 剪力(Q) 弯矩(M) 应力 正应力 剪应力 剪应力 剪应力 正应力 计算公式 分布规律 一、概念： 1. 组合变形：受力构件产生的变形是由两种或两种以 上的基本变形组合而成的。 2. 组合变形实例 ： 传动轴 屋 架 檩条 烟 囱 牛 腿 柱 雨 篷 二、计算方法 ： 3. 常见组合变形的类型 ： （1） 斜弯曲 （2） 拉伸（压缩）与弯曲组合 （3） 偏心拉伸（压缩） 1. 叠加原理 ：弹性范围小变形情况下，各荷载分别单独作用所产生的应力、变形等可叠加计算。 2. 计算方法： “先分解，后叠加。” 先分解----应先分解为各种基本变形，分别计算各基本变形。 后叠加----将基本变形计算某量的结果叠加即得组合变形的结果。 受力特点：外力垂直杆轴且通过形心但未作用在纵向对称面内。 变形特点：杆轴弯曲平面与外力作用平面不重合。 一、强度计算： 2.内力计算： 1.外力分解： 应力计算： 最大应力： 强度条件： 总挠度为： 设挠度f与轴的夹角为α,则可用下式求得： 解：（1）固定端截面为危险截面。 （2）由于截面对称，最大拉压应力相等。 一、概念： 在实际工程中，杆件受横向力和轴向力的作用，则杆件将产生拉（压）弯组合变形。 第三节 拉伸（压缩）与弯曲的组合作用 如斜梁，将力P分解为Px 、Py 。则垂直于梁轴的横向力PY 使梁产生弯曲变形，轴向力Px使AB梁段产生轴向压缩变形。 如重力坝，自重使坝底受压力，水压力使坝体产生弯曲变形。 二、计算： 以挡土墙为例 强度条件： 挡土墙底部截面轴力和弯矩最大，为危险截面，其最大和最小应力为： x截面任意点应力： 例10-2 简易起重机如图。最大吊重P=8KN，若AB杆为工字钢, A3钢的[σ]＝100Mpa，试选择工字钢的型号。 解：（1）内力计算： 因此，可选16号工字钢。 （4）强度计算： （3）应力计算： 一、概念 ： 受力特点：外力与杆轴线平行但不重合 变形特点：轴向拉压与纯弯曲组合的变形 二、偏心压缩的应力计算： 内力：N=P, M=Pe 三、双向偏心拉伸（压缩）的应力计算 外力作用线与杆轴线平行，且作用点不在截面的任何一个形心主轴上，而且位于Z、Y轴的距离分别为 和 的某一点K处。这类偏心称为双向偏心拉（压）。下图为双向偏心拉伸： 1、轴向力P的作用： 2、 的作用： 3、 的作用： 在双向偏心拉（压）时，杆件横截面上任一点正应力计算方法与单向偏心拉（压）类似。 强度条件： 即将矩形截面对称轴等分三段，外力作用在三分段中间段内时截面上无拉应力。此时，中性轴由截面边缘移出。类似可确定其它截面的截面核心。 例10-3 图示为一厂房的牛腿柱，设由房顶传来的压力P1=100KN，由吊车梁传来压力P2=30KN，已知e=0.2m，b=0.18m，问截面边h为多少时，截面不出现拉应力。并求出这时的最大压应力。 解：1.求内力： 2.求应力： M=P2 e=6KN.m N=P1+P2=100+30=130KN 分别计算各基本变形时内力、应力和变形的结果，然后叠加。 综合各种基本变形截面的内力，判断危险截面，并建立相应的强度条件来进行强度计算。 2. 将荷载沿杆轴的相应方向分解，