工程力学（第2版）：组合变形PPT教学课件.pptx

模块六组合变形

平面力系学习目标掌握构件常见组合变形的形式和叠加原理;掌握构件拉压和弯曲组合变形的强度计算方法;掌握偏心拉伸(或压缩)的强度计算方法;掌握构件扭转与弯曲组合变形的强度计算方法;掌握斜弯曲变形的强度计算方法。

有一最大吊重P=8kN的起重机如图所示。若AB杆为工字钢,材料为Q235钢,[σ]=100MPa,试选择工字钢的型号。任务描述：组合变形任务十拉压和弯曲组合变形时的承载能力计算

组合变形任务十拉压和弯曲组合变形时的承载能力计算

任务分析由杆的平衡方程可求得AC段受压力作用,同时AB杆在起吊重物的作用下弯曲变形。所以,AB杆产生压缩与弯曲的组合变形。此时,若AB杆受力后变形很小,则可忽略其压缩变形和弯曲变形间的相互影响,在满足许用应力的强度条件下应用叠加原理选择合理的抗弯截面模量,即选择合理的工字钢型号。组合变形任务十拉压和弯曲组合变形时的承载能力计算

一、组合变形和叠加原理的概念在实际工程中杆件的受力有时是很复杂的,如图所示的一端固定、另一端自由的悬臂杆,若在其自由端截面上作用一空间任意力系,总可以把空间任意力系沿截面形心主惯性轴xOyz简化,得到向x、y、z三个坐标轴上的投影Px、Py、Pz和对x、y、z三个坐标轴的力矩Mx、My、Mz。当这六种力(或力矩)中只有某一个作用时,杆件产生基本变形。1.力在平面直角坐标系中的投影分解组合变形任务十拉压和弯曲组合变形时的承载能力计算

一、组合变形和叠加原理的概念1.力在平面直角坐标系中的投影分解组合变形任务十拉压和弯曲组合变形时的承载能力计算

组合变形任务十拉压和弯曲组合变形时的承载能力计算一、组合变形和叠加原理的概念若杆件的变形是两种或两种以上基本变形的组合时,称为组合变形。(1)当只有Px和Mz(或My)作用时,杆件既产生拉伸(或压缩)变形又产生纯弯曲,简称拉(压)纯弯曲的组合,又可称为偏心拉伸(或压缩),如图(a)所示。(2)当只有Mz和My作用时,杆件产生两个互相垂直方向的平面弯曲(纯弯曲)的组合,如图(b)所示。

组合变形任务十拉压和弯曲组合变形时的承载能力计算一、组合变形和叠加原理的概念

组合变形任务十拉压和弯曲组合变形时的承载能力计算一、组合变形和叠加原理的概念(3)当只有Pz和Py作用时,杆件也产生两个互相垂直方向的平面弯曲(横力弯曲)的组合,如图(c)所示。(4)当只有Py和Mx作用时,杆件产生弯曲和扭转的组合,如图(d)所示。(5)当有Px、Py和Mx作用时,杆件产生拉(压)与弯曲和扭转的组合,如图(e)所示。

组合变形任务十拉压和弯曲组合变形时的承载能力计算一、组合变形和叠加原理的概念

组合变形任务十拉压和弯曲组合变形时的承载能力计算一、组合变形和叠加原理的概念组合变形的工程实例是很多的。图(a)所示屋架上檩条的变形,是檩条在y、z两个方向上的平面弯曲变形所组合的斜弯曲。图(b)所示的悬臂吊车,当在横梁AB跨中的任意一点处起吊重物时,梁AB中不仅有弯矩作用,而且有轴向压力作用,使得梁发生压缩和弯曲的组合变形。

组合变形任务十拉压和弯曲组合变形时的承载能力计算一、组合变形和叠加原理的概念

组合变形任务十拉压和弯曲组合变形时的承载能力计算一、组合变形和叠加原理的概念图(c)所示的空心桥墩受偏心力P的作用。图(d)所示的厂房支柱受偏心力P1、P2的作用,都会发生压缩和弯曲的组合变形。图(e)所示的卷扬机机轴在力P的作用下,会发生弯曲和扭转的组合变形。

组合变形任务十拉压和弯曲组合变形时的承载能力计算一、组合变形和叠加原理的概念

视频拓展任务十拉压和弯曲组合变形时的承载能力计算

二、拉压和弯曲组合变形若作用在杆上的外力除轴向力外,还有横向力,则杆将发生拉伸(或压缩)与弯曲的组合变形。如图(a)所示的矩形等截面石墩,同时受到水平方向的土压力和竖直方向的自重作用。显然,土压力会使石墩发生弯曲变形,而自重会使石墩发生压缩变形。组合变形任务十拉压和弯曲组合变形时的承载能力计算

二、拉压和弯曲组合变形组合变形任务十拉压和弯曲组合变形时的承载能力计算

二、拉压和弯曲组合变形组合变形任务十拉压和弯曲组合变形时的承载能力计算

如图所示的钻床,当它工作时,钻孔进刀力P=2kN。已知力P的作用线与立柱轴线间的距离e=180mm,立柱的横截面为外径D=40mm,内径d=30mm的空心圆,材料的许用应力[σ]=100MPa,试校核此钻床立柱的强度。组合变形任务十拉压和弯曲组合变形时的承载能力计算二、拉压和弯曲组合变形

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