工程力学 第2版 配套课件.ppt

二、组合变形的研究方法——叠加原理①外力分析：分析包含哪几种基本变形。②内力分析：求每个外力分量对应的内力图，确定危险面。③应力分析与强度计算：应力分析确定危险点；建立危险点的强度条件。10.2拉伸(压缩)与弯曲组合一、拉(压)弯组合变形：杆件同时受横向力和轴向力的作用而产生的变形。PRPxyzPMyxyzPMyMzPMZMy二、应力分析：xyzPMyMz9.4弯曲时梁横截面上的应力弯曲构件横截面上的内力应力内力纯弯曲：横截面上只有M而无FS的情况剪切弯曲：横截面上既有FS又有M的情况剪力引起的剪应力较小，可忽略。某段梁的内力只有弯矩没有剪力时，该段梁的变形称为纯弯曲。如AB段。PPaaABFSMxx一、纯弯曲试验二、纯弯曲时横截面上的正应力a)9.5弯曲强度计算解：?画弯矩图并求危险面内力例7圆字形截面的钢梁受力如图，钢的[?]=60MPa，已知，梁的直径d=100mm，试校核此梁的强度。?校核强度P1=9kN1m1m1mP2=4kNABCDx2.5kNm4kNmM因此，梁强度足够9.6梁的弯曲变形负，正。负，正。三、梁的刚度条件进行如下三种刚度计算：?、校核刚度?、设计截面尺寸?、设计载荷例：吊车大梁采用No.45a工字钢，跨度l=9.2m，如图所示。已知电动葫芦重5kN,最大起重量为50kN，许用挠度，试校核吊车大梁的刚度。解：将吊车大梁简化为简支梁，视梁的自重为均布载荷q，起重量和电动葫芦自重为集中力F。当电动葫芦处于梁中时，大梁的变形最大，校核吊车大梁的刚度。1）利用叠加法求变形。查型钢表得，E=200GPa，F=（50+5）=55kN，查表得2）校核刚度。梁的许用挠度为比较可知，故符合刚度要求。9.7提高梁的强度和刚度的措施为提高梁的强度:降低梁中最大弯矩的水平合理分布载荷，合理设计支承方式等增大截面抗弯系数优化截面设计：改变材料的分布方式一、合理安排梁的支座2、合理布置载荷PL/2L/2Mx+PL/4PL/43L/4Mx3PL/16P=qLL/54L/5对称MxqL2/103、选择梁的合理截面矩形木梁的合理高宽比北宋李诫于1100年著?营造法式?一书中指出:矩形木梁的合理高宽比(h/b=)1.5英(T.Young)于1807年著?自然哲学与机械技术讲义?一书中指出:矩形木梁的合理高宽比为Rbh在面积相等的情况下，选择抗弯模量大的截面根据材料特性选择截面形状sGz如铸铁类材料，常用T字形类的截面，如下图：二、采用变截面梁最好是等强度梁，即若为等强度矩形截面，则高为同时Px竹子唯其“嘴尖”，才能克服土壤层的重重阻力，破土而出，而且能不失时机地在雨后土壤最松软的时候钻出地面；唯其“中空”，才能与狂风抗争，显示出其强大的抗弯抗扭能力。我们要学习竹子面对困难百折不饶的精神。第10章组合变形10.1概述10.2拉伸(压缩)与弯曲组合*10.3应力状态和强度理论简介10.2弯曲与扭转组合变形一、组合变形：在复杂外载作用下，构件的变形会包含几种简单变形，当几种变形所对应的应力属同一量级时，不能忽略之，这类构件的变形称为组合变形。10.1概述MPRzxyPPM弯扭组合变形两个平面内的弯曲与扭转的组合变形弯拉组合变形（2）画扭矩图强度满足要求。强度不满足要求，因此不合理。二、圆轴扭转时的刚度计算第9章弯曲9.1弯曲概念与梁的简化三、梁的简化及分类梁的支承条件与载荷情况一般都比较复杂，为了便于分析计算，应进行必要的简化，抽象出计算简图。1.构件本身的简化通常取梁的轴线来代替梁。2.载荷简化作用于梁上的载荷（包括支座反力）可简化为三种类型：集中力、集中力偶和分布载荷。3.支座简化①固定铰支座2个约束反力。如：桥梁下的固定支座，止推滚珠轴承等。②可动铰支座1个约束反力。如：桥梁下的辊轴支座。③固定端3个约束反力。如：游泳池的跳水板支座，木桩下端的支座等。XAYAMA4.梁的三种基本形式①简支梁M—