第八章 组合变形及连接部分的计算教学.pptVIP

例1图示偏心受压杆。试求该杆中不出现拉应力时的最大偏心距。 思考3：具有切槽的正方形木杆，受力如图。求：（1）m-m截面上的最大拉应力σt 和最大压应力σc； （2）此σt是截面削弱前的σt值的几倍？ 五、剪切与挤压的实用计算 剪切的概念和实例 受力特点：作用于构件两侧的外力的合力是一对大小相等、方向相反、作用线相距很近的横向力 变形特点：以两力P之间的横截面为分界面，构件的两部分沿该面发生相对错动。 剪切的实用计算 剪应力在剪切面上的分布情况比较复杂，在工程设计中为了计算方便，假设剪应力在剪切面上均匀分布。据此算出的平均剪应力称为名义剪应力。 剪切强度条件： 许用剪应力[τ]可以从有关设计手册中查得，或通过材料剪切实验来确定。 ☆挤压的实用计算 假设挤压应力在挤压计算面积上均匀分布 挤压强度条件： 联接件联接处可能的破坏形式有三种： 1、沿剪切面的剪切破坏 例4、图示受拉力 P 作用下的螺栓，已知材料的剪切许用应力[τ]是拉伸许用应力[σ]的0.6倍。求：螺栓直径 d和螺栓头高度 h 的合理比值。 例5、挂钩，已知t=8mm，插销的材[τ]=30MPa， [σbs] =100MPa，牵引力P=15kN，试选定插销直径d。 P F：挤压力 ：挤压计算面积 2、当挤压面为圆柱面时： Abs等于此圆柱面在直径面上的投影面积，即 1、当挤压面为平面时，Abs等于此平面的面积； t d 的数值可由实验确定。设计时可查阅相关手册。 2、挤压面上的挤压破坏 3、削弱后的钢板被拉断 强度条件： 强度条件： 强度条件： P d h 解： P d h 分析插销受力 d P p?2 p?2 P FS FS 2t 设计销钉直径 由剪切强度设计： 解： 2t t t P P 即： 按挤压强度条件校核： 故挤压强度足够 可采用直径为17.8毫米的销钉 （有d=20mm的标准销钉） 六、选择题练习 A F B 1、正方形截面梁一端固定，自由端受平行于轴向的外力作用，则梁的变形为（ ）。 A、斜弯曲 C、平面弯曲和轴向拉伸的组合 B、平面弯曲 D、斜弯曲和轴向拉伸的组合 C 2、圆截面曲杆一端固定，自由端受矢量方向平行于轴向的外力偶作用（图中用双箭头表示），则曲杆的变形为（ ）。 A、弯曲 B、扭转 C、弯曲 、扭转和拉伸的组合 D、弯曲和扭转的组合 D 3、矩形截面梁一端固定，自由端受平行于轴向的外力作用，则梁的最大拉力发生在（ ）点。 A C B D A F B C D C x y z P m M 4、按第三强度条条件表达式为（ ）。 A B C D D 5、悬臂梁截面如下四图有二正方形，一圆和一矩形，外力作用线均经过形心，有（ ）个发生平面弯曲。 A、1 B、2 C、3 D、4 C F t a 6、正方形截面柱边长为a，基础厚为t，受轴向压力F作用，则基础的剪切应力大小为（ ）。 A B C D C 7、图示受拉力 F 作用下的螺栓的挤压应力大小为（ ）。 F d h D A B C D D 作业 习题8-1 习题8-10 习题8-21 习题8-23 * 第八章 组合变形及连接部分的计算 一、概述 第八章组合变形及连接部分的计算 二、斜弯曲 三、弯曲与扭转 五、剪切与挤压的实用计算 四、拉弯组合与偏心拉压 1.组合变形 ：构件的变形会包含几种简单变形，当几种变形所对应的应力属同一量级时，不能忽略之，这类构件的变形称为组合变形。 M P F z x y P P 一、概述 水坝 q P hg 2.组合变形的研究方法 —— 叠加原理 ①外力分析：外力向形心(后弯心)简化并沿主惯性分解。 ②内力分析：求每个外力分量对应的内力方程和内力图，确定危险面。 ③应力分析：画危险面应力分布图，叠加，建立危险点的强度条件。 x y z F 1.斜弯曲：杆件产生弯曲变形，但弯曲后，挠曲线与外力（横向力）不共面。 2.斜弯曲的研究方法 ：(非圆截面） 将载荷沿两个形心主轴分解产生两个正交的平面弯曲。 Fy Fz Fz Fy y z F j 二、斜弯曲 叠加：对两个平面弯曲进行研究；然后将计算结果叠加起来。 x y z Fy Fz F Fz Fy y z F j ① 内 力 x y z Fy Fz F Fz Fy y z F j l m m x 注：此处弯矩用绝对值表示。 ② 应 力 My引起的应力： Mz引起的应力： 应力： Fz Fy y z F j x y z Fy Fz F l m m x ④最大正应力 ⑤变形计算 ③中性轴方程 可见：只有当Iy = Iz时，中性轴与外力才垂直。 在中性轴两侧，距中性轴最远的点为拉压最大正应力点。 当?