復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)強(qiáng)度問題(I)

《復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)強(qiáng)度問題(I)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、上一講回顧(脆性材料)(塑性材料)斷裂屈服強(qiáng)度理論強(qiáng)度理論－關(guān)于材料破壞或失效規(guī)律的假說。相當(dāng)應(yīng)力－根據(jù)強(qiáng)度理論建立構(gòu)件的強(qiáng)度條件時(shí)，與材料單向拉伸許用應(yīng)力相比較的主應(yīng)力綜合值。1一種常見平面應(yīng)力狀態(tài)的相當(dāng)應(yīng)力根據(jù)第三強(qiáng)度理論：根據(jù)第四強(qiáng)度理論：??2例:鋼梁,F=210kN,[s]=160MPa,h=250mm,b=113mm,t=10mm,δ=13mm,Iz=5.25×10-5m4,校核強(qiáng)度。解：1.問題分析危險(xiǎn)截面：截面C+32.上下邊緣smax與中性軸處tmax強(qiáng)度校核采用第三強(qiáng)度理論危險(xiǎn)點(diǎn)：(1)橫截

2、面上下邊緣；(2)中性軸處；(3)腹板翼緣交界處43.腹板翼緣交界處強(qiáng)度校核如采用第三強(qiáng)度理論5腹板翼緣交界處4.討論對短而高薄壁截面梁,除應(yīng)校核smax作用處的強(qiáng)度外,還應(yīng)校核tmax作用處,及腹板翼緣交界處的強(qiáng)度上下翼緣處中性軸處結(jié)論:6第八章復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)強(qiáng)度問題§8-4彎扭組合與彎拉(壓)扭組合§8-5承壓薄壁圓筒的強(qiáng)度計(jì)算7桿拉壓圓軸扭轉(zhuǎn)直梁彎曲MM’=M§8-4彎扭組合與彎拉(壓)扭組合基本變形8組合變形實(shí)例FMF彎扭組合拉彎組合9組合變形：由外力引起的、包括兩種或三種基本變形（拉壓、扭轉(zhuǎn)、彎曲）的組

3、合組合變形強(qiáng)度計(jì)算步驟：外力分解：分解為幾種基本變形組合。內(nèi)力計(jì)算：畫軸力、扭矩與（或）彎矩圖，確定危險(xiǎn)面應(yīng)力分析：各基本變形應(yīng)力分析，找出危險(xiǎn)面上的危險(xiǎn)點(diǎn)強(qiáng)度計(jì)算：應(yīng)力疊加，確定危險(xiǎn)點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)及其相當(dāng)應(yīng)力組合變形分析方法(疊加原理)：將外力分解為幾組靜力等效的載荷，每一組載荷對應(yīng)一種基本變形，分析基本變形的內(nèi)力、應(yīng)力、位移和變形，然后將結(jié)果疊加。10一、外力分解：分解為拉壓、扭轉(zhuǎn)和彎曲載荷平行軸向的載荷向軸線簡化垂直軸線的載荷向形心簡化軸向載荷＋彎曲力偶橫向力＋扭轉(zhuǎn)力偶橫截面11二、內(nèi)力計(jì)算：軸力、扭矩、剪

4、力、彎矩圖；危險(xiǎn)截面三、應(yīng)力分析：三種基本變形應(yīng)力公式1.拉壓（合外力過截面形心）2.扭轉(zhuǎn)圓軸閉口薄壁圓管F12薄壁截面：3.彎曲（對稱彎曲）矩形截面：13四、強(qiáng)度分析：1.彎拉（壓）組合拉彎疊加（危險(xiǎn)點(diǎn)b）適用條件：與橫截面高度相比可忽略原始尺寸原理可用應(yīng)用強(qiáng)度條件應(yīng)力疊加確定危險(xiǎn)點(diǎn)求相當(dāng)應(yīng)力線彈性、小變形142.彎扭組合(圓軸)危險(xiǎn)截面危險(xiǎn)點(diǎn)應(yīng)力狀態(tài)－單向＋純剪切強(qiáng)度條件（塑性材料,圓截面）－截面A－a與b相當(dāng)彎矩：153.彎拉扭組合危險(xiǎn)截面－截面A危險(xiǎn)點(diǎn)－a應(yīng)力狀態(tài)－單向＋純剪切強(qiáng)度條件（塑性材料）16例

5、.低碳鋼制造的圓截面直角拐ABC，直徑為，位于水平面內(nèi)，受力如圖所示。設(shè)：、、、、、均已知。(1)畫出危險(xiǎn)點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)(2)用第三強(qiáng)度理論校核該梁強(qiáng)度。17A截面上頂點(diǎn)b為危險(xiǎn)點(diǎn)，應(yīng)力狀態(tài)如圖18例：圓軸在F1,F2的作用下處于平衡狀態(tài)。已知F1的大小，F(xiàn)2作用的角度?，軸的直徑D和結(jié)構(gòu)尺寸a，R1,R2。分別按第三和第四強(qiáng)度理論校核軸的強(qiáng)度。zyxF1M1F2zF2yM21、外力分析：將各橫向力向軸線簡化，根據(jù)平衡方程，求出各外載荷的大小zyF2F1aaa/2?xR1R2求出M2，F(xiàn)2z，F(xiàn)2y19zyxF1

6、M1F2zF2yM22、內(nèi)力分析：?M1、M2為扭力矩，使軸發(fā)生扭轉(zhuǎn)?F2y使軸在鉛垂面(x-y面)內(nèi)彎曲?F1、F2z使軸在水平面(y-z面)內(nèi)彎曲彎彎扭組合20?畫內(nèi)力圖：xTxMz+M2xMyzyxF1M1F2zF2yM2ABCF2za/2FAaCBF2ya/2CB確定危險(xiǎn)截面：CB段中的某處，何處？彎彎扭組合對于圓軸：21xMzxMyF2za/2FAaCBF2ya/2CB可以證明：CB段的合彎矩圖為凹曲線xM總CB危險(xiǎn)截面必為C或B截面3、強(qiáng)度校核：?計(jì)算危險(xiǎn)截面的總彎矩和扭矩?代入彎扭組合的相當(dāng)應(yīng)力計(jì)

7、算公式中，求出相當(dāng)應(yīng)力22§8-6薄壁圓筒的強(qiáng)度計(jì)算薄壁圓筒實(shí)例重錘式安全閥易熔片23ppδD1.受內(nèi)壓的薄壁圓筒的應(yīng)力D——內(nèi)直徑δ——壁厚?t?xσx——軸向正應(yīng)力σt——周向正應(yīng)力一、薄壁圓筒的應(yīng)力分析受內(nèi)壓薄壁圓筒橫與縱截面上均存在的正應(yīng)力，對于薄壁圓筒，可認(rèn)為沿壁厚均勻分布當(dāng)δ?D/20時(shí)稱為薄壁圓筒24ppδD2.薄壁圓筒的軸向應(yīng)力：根據(jù)平衡條件：軸向正應(yīng)力：假定σx、σt沿壁厚均布（?薄）取部分圓筒及內(nèi)部氣體為研究對象p25ppδD3.薄壁圓筒的周向應(yīng)力：周向正應(yīng)力：根據(jù)截取部分平衡：P(l·D)

8、l軸向內(nèi)力未畫出yＯFNFNd??26第三強(qiáng)度理論：?t?x4.強(qiáng)度條件：關(guān)于徑向應(yīng)力第四強(qiáng)度理論：r<<5.壁厚的設(shè)計(jì)公式：考慮加工、腐蝕等影響的附加壁厚。27根據(jù)平面應(yīng)力狀態(tài)之廣義胡克定律：軸向正應(yīng)變：周向正應(yīng)變：?受內(nèi)壓薄壁圓筒的變形分析：?t?xInverseproblem：根據(jù)應(yīng)變測量值反推內(nèi)壓力。28解：設(shè)筒套間分布?jí)毫閜，分別考慮筒和棒的受力。例：鋁棒、鋼筒套在一起，無