扭转强度计算等截面圆轴.ppt

一、材料力学的任务 例 题  感谢大家的支持与配合 祝期末考试取得优异成绩！ * 在满足强度、刚度、稳定性的要求下，以最经济的代价，为构件确定合理的形状和尺寸，选择适宜的材料，而提供必要的理论基础和计算方法。 二、材料力学的基本假设 三、力、应力、应变、位移的基本概念 四、杆件变形的基本形式 绪论 第二章 轴向拉伸和压缩 §2-1 引言 §2-5 应力集中概念 §2-8 简单拉压静不定问题 §2-3 拉压杆的应力与圣维南定理 §2-4 材料在拉压时的力学性能 §2-6 失效、许用应力与强度条件 §2-2 轴力与轴力图 §2-7 胡克定律与拉压杆的变形 §2-9 连接部分的强度计算 应力的正负规定? 1、横截面上的应力:　　　　　　　　　　 二、拉压杆的应力　　　　　　　　　　 危险截面及最大工作应力?　　　　　　　　 2、拉压杆斜截面上的应力　　　　　　　　　　 s N(x) P ? ? x 3、等内力拉压杆的胡克定律　　　　　　　　　　 例 1 已知：F = 50 kN，A = 400 mm2 试求：斜截面 m-m 上的应力 解：1. 轴力与横截面应力 2. 斜截面 m-m 上的应力 例题2 简易起重设备中，AC杆由两根 80?80?7 等边角钢组成，AB杆由两根 10号工字钢组成. 材料为 Q235钢，许用应力 [?]=170MPa .求许可荷载 [F]. A B C F 1m 300 解：(1) 取结点A为研究对象，受力分析如图所示. A B C F 1m 300 F A x y FN1 FN2 300 结点A的平衡方程为 由型钢表查得 F A x y FN1 FN2 300 得到 (2) 许可轴力为 (3)各杆的许可荷载 (4) 结论：许可荷载 [F]=184.6kN 第三章 扭 转 3-1 扭转的概念 3-2 扭转内力的计算 3-3 薄壁圆筒的扭转 3-4 圆轴扭转的应力分析及强度条件 3-5 圆杆在扭转时的变形 · 刚度条件 横截面上 — —抗扭截面系数， 整个圆杆上——等直杆： 二、公式的使用条件： 1、等直的圆杆， 2、弹性范围内工作。 Ip—截面的极惯性矩，单位： 一、圆轴中τmax的确定 单位： 1、强度条件： 2、强度条件应用： 1）校核强度: ≤ ≥ 2）设计截面尺寸: 3）确定外荷载: ≤ 扭转强度计算 等截面圆轴: 变截面圆轴: 2、刚度条件： 3、刚度条件应用： 1) 校核刚度； ≤ 3) 确定外荷载: 2) 设计截面尺寸: 扭转刚度计算 例 已知：MA = 180 N.m， MB = 320 N.m， MC = 140 N.m，Ip= 3?105 mm4，l = 2 m，G = 80 GPa，[q] = 0.5 (?)/m 。jAC=? 校核轴的刚度 解：1. 变形分析 2. 刚度校核 轴的刚度足够 §4-5 弯矩、剪力与荷载集度之间的微分关系 第4章 弯曲内力 §4-1 工程中的弯曲问题 §4-2 梁的荷载和支座反力 §4-3 梁的内力及其求法 §4-4 内力图-剪力图和弯矩图 二、弯曲内力的正负号规定: ① 剪力Fs : ② 弯矩M： Fs(+) Fs(+) Fs(–) Fs(–) M(+) M(+) M(–) M(–) * 剪力、弯矩与外力间的关系图 外力 无外力段 均布载荷段 集中力 集中力偶 q=0 q0 q0 Q图特征 M图特征 C P C m 水平直线 x Q Q0 Q Q0 x 斜直线 增函数 x Q x Q 减函数 x Q C Q1 Q2 Q1–Q2=P 自左向右突变 x Q C 无变化 斜直线 曲线 自左向右折角 自左向右突变 x M 增函数 x M 减函数 M x M 折向与P反向 x M M x M2 M1 支反力 a 2a a F F A B C D RA RB 课堂练习 求下列各梁的剪力弯矩图。 解：支反力 q 2a a A B C RA RB 支反力 2a a q A C B RA RB 第6章 弯曲内力 80 y1 y2 20 20 120 z 例题4 T形截面铸铁梁的荷载和截面尺寸如图所示.铸铁的抗拉许用应力为 [?t] = 30MPa ,抗压许用应力为[?c] =160MPa.已知截面对形心轴Z的惯性矩为 Iz =763cm4 , y1 =52mm,校核梁的强度. F1=9kN F2=4kN A C B D 1m 1m 1m RA RB F1=9kN F2=4kN A C B D 1m 1m 1m - + 4kN 2.5kN 解 最大正弯矩在截面C上 最