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《桿件軸力圖及扭矩圖的簡(jiǎn)化畫法》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、維普資訊http://www.cqvip.com第1期(總第58期)Jou黎rnal明ofL職imin業(yè)gVo大catio學(xué)nalU學(xué)nive報(bào)rsityNo．12008年3月Mar．2OO8文章編號(hào)：1008---8075(2008)0l—Oo44—03·科技研究·桿件軸力圖及扭矩圖的簡(jiǎn)化畫法陳育明(黎明職業(yè)大學(xué)機(jī)電工程系福建泉州362000)摘要：以往桿件軸力圖及扭矩圖的繪制過程中，一般采取先用截面法求出桿件各段軸力及扭矩，再根據(jù)所求的各段軸力或扭矩畫出相應(yīng)軸力圖及扭矩圖的繪制辦法，提出一種新的簡(jiǎn)便畫法即采用“正上負(fù)下”規(guī)則繪制軸力圖及扭矩圖。通過這個(gè)規(guī)則，在
2、進(jìn)行桿件的軸力及扭矩分析時(shí)無需分別求解各段軸力及扭矩即可直接畫出軸力圖及扭矩圖，具有一定的便捷性和獨(dú)到之處。關(guān)鍵詞：桿件；軸力圖；扭矩圖；簡(jiǎn)化畫法中圖分類號(hào)：TB124文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A在材料力學(xué)當(dāng)中，對(duì)于變形固體進(jìn)行分析時(shí)的問題，稱為桿件軸力圖及扭矩圖的簡(jiǎn)化畫法。往往需要對(duì)其進(jìn)行內(nèi)力分析。為了研究桿件在外力作用下的各段內(nèi)力大小，一般需要畫出桿件的1桿件軸力圖及扭矩圖簡(jiǎn)化畫法內(nèi)力圖以判斷危險(xiǎn)截面的位置為強(qiáng)度設(shè)計(jì)、剛度設(shè)計(jì)等提供設(shè)計(jì)依據(jù)?。我們知道桿件變形的“正上負(fù)下”規(guī)則表述為：在有集中力或集基本形式有拉壓、剪切、扭轉(zhuǎn)和彎曲。與此相對(duì)中力偶作用的截面，相應(yīng)的軸力或扭矩
3、將發(fā)生突應(yīng)，在力學(xué)分析時(shí)往往要畫出軸力圖、扭矩圖、變，突變量即為集中力或集中力偶的大小。突變剪力圖和彎矩圖等內(nèi)力圖。在繪制內(nèi)力圖時(shí)一般的方向如下：當(dāng)外力為規(guī)定正向時(shí)內(nèi)力圖向縱坐需要先采用截面法將桿件的各段內(nèi)力分別求標(biāo)軸上方突變，當(dāng)外力為規(guī)定負(fù)向時(shí)內(nèi)力圖向縱出，再畫出相應(yīng)的內(nèi)力圖。如果桿件受到的外力坐標(biāo)軸下方突變，即所謂的“正上負(fù)下”規(guī)則。較多，則需不斷應(yīng)用截面法的“切、留、代、接下來作者將按照“正上負(fù)下”規(guī)則介紹軸力平”四個(gè)步驟不斷羅列平衡方程分別求解，步圖、扭矩圖的簡(jiǎn)化畫法。驟繁雜，而且對(duì)于初學(xué)者來說內(nèi)力圖的正負(fù)方向1．1桿件軸力圖簡(jiǎn)化畫法容易出錯(cuò)。以往的教材中
4、僅僅分析了剪力方程及根據(jù)“正上負(fù)下”規(guī)則，下面將以具體實(shí)彎矩方程與剪力圖曲線及彎矩圖曲線之間的關(guān)系例說明軸力圖的簡(jiǎn)化畫法。并給出剪力圖及彎矩圖的簡(jiǎn)化畫法¨。針對(duì)這1．1．1桿件軸力圖的常規(guī)畫法種情況，本文作者總結(jié)出了軸力圖及扭矩圖的變例1：已知F1：‘10kN；F2=20kN；F3=化情況與外力之間的關(guān)系，即“正上負(fù)下”規(guī)35kN；F4=25kN；試畫出圖示桿件的軸圖。則。根據(jù)“正上負(fù)下”規(guī)則，可直接畫出軸力ABcD圖和扭矩圖而無需采用截面法一步步求解桿件各段內(nèi)力，并且很好地解決了內(nèi)力圖正負(fù)方向確定收稿日期：20o8—02—26作者簡(jiǎn)介：陳育明(1974一)，男(
5、漢)，福建泉州人，黎明職業(yè)大學(xué)機(jī)電工程系講師，碩士，主要從事機(jī)械設(shè)計(jì)方面的研究。維普資訊http://www.cqvip.com第1期陳育明：桿件軸力圖及扭矩圖的簡(jiǎn)化畫法45解：(1)應(yīng)用截面法計(jì)算各段軸力的規(guī)定此軸力為正，應(yīng)畫在軸力圖的正向，這就AB段：∑F=0出現(xiàn)了內(nèi)力計(jì)算結(jié)果雖然正確但其數(shù)值與實(shí)際軸FNl=F1=10kN力的正負(fù)不一致的現(xiàn)象。同時(shí)，采用截面法繪制BC段：∑F=0jFN2+F2=F1軸力圖的過程步驟繁雜，且軸力圖的各段受力方FN2=F1一F2=一10kN向容易出錯(cuò)。CD段：∑F=01．1．2桿件軸力圖的簡(jiǎn)化畫法FN3=F4=25kN仍然以例1為
6、例，如圖3所示。具體繪制方(2)繪制軸力圖如圖1法如下：IlB1213A8cB10kN20kN35kN2sl一‘一一^I25ll1l2局l3]盡l凡—．_J1}l1}}l1l一?。省?lr^．IfNl一l廣墜凡I圖3軸力圖簡(jiǎn)化畫法2--先建立F一X直角坐標(biāo)系，坐標(biāo)原點(diǎn)與桿件l__．-．一Jl^2N的A點(diǎn)對(duì)齊，設(shè)軸力圖從左向右繪制。對(duì)于AB段，A面受到正的集中力(軸力中拉力為正)，根IIIII1~1l0kN辮據(jù)“正上負(fù)下”規(guī)則，在坐標(biāo)系上由原點(diǎn)向上畫10kN，再畫出OX的平行線至B處；對(duì)于BC段，BIIII1~IIIIl～面受到負(fù)的集中力(壓力為負(fù))，根據(jù)“正上
7、負(fù)下”圖1截面法求解軸力規(guī)則，在坐標(biāo)系上由10kN處向下畫20kN至一上述例1的軸力圖繪制是根據(jù)截面法“切、10kN，再畫出OX的平行線至C處；對(duì)于CD段，C留、代、平”四個(gè)步驟逐段羅列平衡方程求出面受到正的集中力(拉力為正)，根據(jù)“正上負(fù)下”各部分軸力，再根據(jù)軸力的大小畫出相應(yīng)的軸力規(guī)則，在坐標(biāo)系上由一10kN處向上畫35kN至圖。值得注意的是，在截面法當(dāng)中代入的軸力為25kN，再畫出OX的平行線至D處，即可無需求拉力，這是為了使軸力圖的正負(fù)號(hào)與各段軸力的解各段軸力直接畫出整個(gè)桿件的軸力圖?！罢嫌?jì)算結(jié)果相一致。然而，從靜力平衡的角度來負(fù)下”規(guī)則與坐標(biāo)系中的縱坐
8、標(biāo)軸正負(fù)規(guī)
