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《第五章 應力狀態(tài)分析 強度理論 組合變形.ppt》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第五章應力狀態(tài)分析強度理論組合變形1基本內容?應力狀態(tài)的概念?平面應力狀態(tài)分析?*三向應力狀態(tài)簡介廣義胡克定律?*強度理論概述?組合變形的強度計算(拉伸-彎曲)目錄2拉伸扭轉彎曲都是發(fā)生在橫截面上的應力桿件破壞并不總是發(fā)生在橫截面上無論何種變形,往往同時存在正應力和壓應力應力狀態(tài):不同截面上應力也有所不同橫截面應力是應力狀態(tài)分析的基礎以橫截面應力基礎,結合靜力學分析得到任意截面上的應力分布情況(正應力、切應力都是截面應力和角度的函數)§5—1應力狀態(tài)的概念3低碳鋼塑性材料拉伸時為什么會出現(xiàn)滑移線?鑄鐵§5—1應力狀態(tài)的概念既有正應力,又有切應力沒有屈服和頸縮現(xiàn)象與軸線成450
2、角4脆性材料扭轉時為什么沿45o螺旋面斷開?低碳鋼鑄鐵§5—1應力狀態(tài)的概念還有正應力的存在5破壞現(xiàn)象?脆性材料受壓和受扭破壞?鋼筋混凝土梁6不同材料的破壞形式低碳鋼軸向拉伸軸向壓縮扭轉鑄鐵7一點的應力狀態(tài):通過受力構件上一點的所有各個不同截面上應力的集合?!?.1應力狀態(tài)的概念微元dxdydz,,?0可認為應力均勻分布三個互相垂直的截面上的應力表示了單元體的應力狀態(tài)8單元體應力分析9yxz單元體上沒有切應力的面稱為主平面;主平面上的正應力稱為主應力,分別用表示,并且該單元體稱為主應力單元體?!?.1應力狀態(tài)的概念主平面和主應力一點的應力狀態(tài)常用主應力單元體表示10應力狀態(tài)
3、的分類單向應力狀態(tài):三對主應力中,只有一對主應力不等于零的情況。二向應力狀態(tài):三對主應力中有兩對主應力不等于零的情況。三向應力狀態(tài):三對主應力皆不等于零的情況。11xyα所有應力均平行于x,y軸組成的平面§5.2平面應力狀態(tài)分析ytyxsysxx12xyα正負號規(guī)則:正應力:拉為正;反之為負切應力:使微元順時針方向轉動為正;反之為負。α角:由x軸正向逆時針轉到斜截面外法線時為正;反之為負。αntx§5.2平面應力狀態(tài)分析——解析法afe13列平衡方程dAαnt§5.2平面應力狀態(tài)分析——解析法α作用在微元體上任意截面的應力等于各主平面應力的合力14利用三角函數公式并利用化簡得
4、任意截面上應力計算公式§5.2二向應力狀態(tài)分析——解析法15確定正應力極值2.主平面和主應力§5.2平面應力狀態(tài)分析——解析法16由上式可以確定出兩個相互垂直的平面,分別為最大正應力和最小正應力所在平面。所以,最大和最小正應力分別為:主應力按代數值排序:σ1?σ2?σ3§5.2平面應力狀態(tài)分析——解析法17試求(1)?斜面上的應力;(2)主應力、主平面;(3)繪出主應力單元體。例題1:一點處的平面應力狀態(tài)如圖所示。?已知§5.2平面應力狀態(tài)分析——解析法xy18解:(1)?斜面上的應力?§5.2平面應力狀態(tài)分析——解析法19(2)主應力、主平面?§5.2平面應力狀態(tài)分析——解
5、析法20主平面的方位:?代入表達式可知主應力方向:主應力方向:§5.2平面應力狀態(tài)分析——解析法21(3)主單元體:?§5.2平面應力狀態(tài)分析——解析法22§5.2平面應力狀態(tài)分析——解析法極值切應力23平面應力狀態(tài)重要公式245.5組合變形強度計算組合變形:桿件產生兩種或兩種以上的基本變形組合變形是工程中常見變形現(xiàn)象拉伸(或壓縮)與彎曲的組合彎曲與扭轉的組合應用疊加原理進行分析25拉伸(或壓縮)與彎曲的組合實例重力壩,自重使壩底受壓力,水壓力使壩體產生彎曲變形,該壩為壓彎組合變形構件。廠房的牛腿柱,設由房頂傳來的壓力P1,由吊車梁傳來壓力P226拉伸-彎曲組合變形強度條件2
6、7例題:圖示為一廠房的牛腿柱,設由房頂傳來的壓力P1=100KN,由吊車梁傳來壓力P2=30KN,已知e=0.2m,b=0.18m,問截面邊h為多少時,截面不出現(xiàn)拉應力。并求出這時的最大壓應力。解:1.求內力:N=P1+P2=100+30=130KNM=P2e=6KN.m2.求應力:28