拉壓桿受扭軸組合變形.ppt

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1、(1)軸力拉壓桿橫截面上的內(nèi)力FN的作用線與桿軸線重合，故稱為軸力。規(guī)定：軸力是拉力時(shí)為正，壓力時(shí)為負(fù)。(2)軸力圖軸力與橫截面位置關(guān)系的圖線，稱為軸力圖，也稱FN圖。通常將正的軸力畫在上方，負(fù)的畫在下方。1.拉壓桿的內(nèi)力拉壓桿②取出取截開(kāi)后的任一部分作為研究對(duì)象。③代替把棄去部分對(duì)留下部分的作用以截面上的內(nèi)力代替。④平衡列出研究對(duì)象的靜力平衡方程，解出需求的內(nèi)力。①截開(kāi)沿需要求內(nèi)力的截面，假想地將構(gòu)件截開(kāi)成兩部分。（3）截面法是求構(gòu)件內(nèi)力的基本方法。用截面法求構(gòu)件內(nèi)力可分為以下四個(gè)步驟：2.拉壓桿的應(yīng)力（1）應(yīng)力的概念

2、截面上某點(diǎn)處內(nèi)力的密集程度（集度）稱為該點(diǎn)處的應(yīng)力。應(yīng)力的法向分量?稱為正應(yīng)力，切向分量?稱為切應(yīng)力。（2）拉壓桿橫截面上的正應(yīng)力1)橫截面上正應(yīng)力的計(jì)算公式2)橫截面上正應(yīng)力的分布規(guī)律：均勻分布3.拉壓桿的變形（1）縱向變形和胡克定律當(dāng)桿的變形為彈性變形時(shí)，桿的縱向變形△l與外力F及桿的原長(zhǎng)l成正比，而與桿的橫截面面積A成反比。在彈性限度內(nèi)，正應(yīng)力與線應(yīng)變成正比。（2）橫向變形當(dāng)桿的變形為彈性變形時(shí)，橫向線應(yīng)變與縱向線應(yīng)變?chǔ)诺慕^對(duì)值之比是一個(gè)常數(shù)。4.材料在拉壓時(shí)的力學(xué)性能（1）強(qiáng)度指標(biāo)塑性材料：σs或σ0.2脆性材料

3、：σb和σc（2）塑性指標(biāo)延伸率：斷面收縮率：（3）彈性指標(biāo)彈性模量E、泊松比?和切變模量G。（4）塑性材料和脆性材料的主要區(qū)別1）塑性材料的延伸率大，塑性好；脆性材料的延伸率小，塑性差。塑性材料適宜制作需進(jìn)行鍛壓、冷拉或受沖擊荷載、動(dòng)力荷載的構(gòu)件，而脆性材料不宜。2）塑性材料在屈服階段前抗拉壓能力基本相同，使用范圍廣。受拉構(gòu)件一般采用塑性材料；脆性材料抗壓能力遠(yuǎn)大于抗拉能力，且價(jià)格低廉又便于就地取材，所以適宜制作受壓構(gòu)件。（5）安全因數(shù)與許用應(yīng)力將材料的極限應(yīng)力除以安全因數(shù)得到許用應(yīng)力，作為材料的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：[σ]=σ

4、0/n5.拉壓桿的強(qiáng)度計(jì)算σmax≤[σ]對(duì)于等直桿：（2）三類強(qiáng)度計(jì)算問(wèn)題①?gòu)?qiáng)度校核。②設(shè)計(jì)截面尺寸。③確定許用荷載。1.受扭軸的內(nèi)力(1)外力偶矩的計(jì)算(2)扭矩受扭軸橫截面上存在一個(gè)內(nèi)力偶矩T，稱為扭矩。扭矩T的正負(fù)號(hào)按右手法則確定。(3)扭矩圖扭矩與橫截面位置關(guān)系的圖線，稱為扭矩圖，也稱T圖。通常將正扭矩畫在上方，負(fù)扭矩畫在下方。受扭軸2.圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的應(yīng)力與強(qiáng)度計(jì)算（1）橫截面上的切應(yīng)力1)切應(yīng)力的計(jì)算公式2)切應(yīng)力的分布規(guī)律：沿半徑方向線性分布3）最大切應(yīng)力4）極慣性矩和扭轉(zhuǎn)截面系數(shù)圓截面：圓環(huán)形截面：（2）強(qiáng)

5、度條件3.圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的變形和剛度計(jì)算（1）扭轉(zhuǎn)角和單位長(zhǎng)度扭轉(zhuǎn)角?（2）剛度條件1.解決組合變形問(wèn)題的方法①將桿件承受的荷載進(jìn)行分解或簡(jiǎn)化，使每一種荷載各自只產(chǎn)生一種基本變形。②分別計(jì)算每一種基本變形下的應(yīng)力和變形。③利用疊加原理，即將這些應(yīng)力進(jìn)行疊加，計(jì)算桿件危險(xiǎn)點(diǎn)處的應(yīng)力，據(jù)此進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算；或計(jì)算桿件的最大變形，據(jù)此進(jìn)行剛度計(jì)算。組合變形2.斜彎曲梁的應(yīng)力與強(qiáng)度計(jì)算（1）應(yīng)力計(jì)算（2）強(qiáng)度條件3.偏心壓縮時(shí)的應(yīng)力與強(qiáng)度計(jì)算（1）應(yīng)力計(jì)算（2）強(qiáng)度條件