第四章 杆件的应力与强度计算课件.ppt

切应力强度条件 正应力强度条件 翼缘与腹板交界点： 变截面梁 M为截面位置坐标的函数， 那么将梁设置成 变截面梁形式 使Wz也称为坐标的函数，如使 每个位置的 则称为等强度梁。 第四章 杆件的应力与强度计算 §4-10 拉伸(压缩)与弯曲的组合 截面核心 F x z y yF zF F x z y yF zF My=FzF F x z y yF zF My=FzF Mz=FyF F y y My=FzF y Mz=FyF z z z + + 偏心压缩 第四章 杆件的应力与强度计算 §4-10 拉伸(压缩)与弯曲的组合 截面核心 P y y My=FzF y Mz=FyF z z z y z z z y y + + + + 偏心压缩 第一象限点： 第四章 杆件的应力与强度计算 §4-10 拉伸(压缩)与弯曲的组合 截面核心 偏心压缩 F x z y yF zF 有棱角截面： 无棱角截面： 第四章 杆件的应力与强度计算 §4-10 拉伸(压缩)与弯曲的组合 截面核心 [例1] 求图示立柱挖槽后的最大应力是挖槽前的几倍。 F F a/2 a/2 a P M=Fa/4 解： 挖槽前最大压应力 挖槽后最大压应力 第四章 杆件的应力与强度计算 §4-10 拉伸(压缩)与弯曲的组合 截面核心 [例2] 已知F、h、b、l，求图示偏心拉杆的最大拉应力和最大压应力。 y l h b F z y l h b F z Mz My A B 最大拉应力发生在横截面的A点； 最大压应力发生在横截面的B点。 第四章 杆件的应力与强度计算 §4-10 拉伸(压缩)与弯曲的组合 截面核心 y l h b F z Mz My A B 第四章 杆件的应力与强度计算 §4-10 拉伸(压缩)与弯曲的组合 截面核心 截面核心 脆性材料，如砖石，混凝土等抗压不抗拉。脆性材料偏心压杆不希望出现拉应力，偏心距应控制在一定范围内。 使横截面不出现拉应力，压力作用线的作用区域称为截面核心。 截面核心：截面几何性质，与外力、材料性能无关 形状确定，截面核心唯一 第四章 杆件的应力与强度计算 §4-10 拉伸(压缩)与弯曲的组合 截面核心 截面核心 P x z y 第四章 杆件的应力与强度计算 §4-10 拉伸(压缩)与弯曲的组合 截面核心 z y h b h/6 h/6 b/6 b/6 使横截面不出现拉应力，压力作用线的作用区域称为截面核心。 z y d d/8 d/8 y z 截面核心 * * §4-7 梁的弯曲切应力 切应力强度条件 设计截面尺寸 进行强度校核 梁的强度计算： 主应力/相当应力强度条件 例：试选择图示简支梁工字钢的型号。已知：[?]=160Mpa，[?]=100Mpa。 解： 首先进行正应力计算： 查表选No28b 再进行切应力校核： §4-7 梁的弯曲切应力 切应力强度条件 合理安排梁的载荷 合理安排梁的约束 梁的合理截面 §4-7 梁的合理强度设计 §4-7 梁的合理强度设计 弯曲应力　 关于弯曲理论的基本假设 平截面假设 以矩形截面为例 如果剪力为常量，截面翘曲对按平面假设而得到的正应力无影响。 如果剪力随轴线变化，则相邻两截面的切应力不同，截面翘曲程度也不一样，纵向纤维的伸长将发生变化，从而引起附加的正应力。 弯曲应力　 关于弯曲理论的基本假设 纵向纤维无挤压 以矩形截面为例 §12-4 弯曲中心的概念 第四章 杆件的应力与强度计算 §12-4 弯曲中心的概念 第四章 杆件的应力与强度计算 §12-4 弯曲中心的概念 第四章 杆件的应力与强度计算 §12-4 弯曲中心的概念 第四章 杆件的应力与强度计算 §12-4 弯曲中心的概念 第四章 杆件的应力与强度计算 薄壁截面梁弯曲时的特有现象 一般情形下梁发生横向弯曲时，不仅会产生弯曲变形，而且还会发生扭转。 当外力的作用线通过某一特定点时，梁将只产生弯曲，而不发生扭转。 ? 薄壁杆件弯曲时为什么会发生扭转现象？ ? 外力的作用线通过哪一点就不会发生扭转？ ? 这一点的位置怎样确定？ §12-4 弯曲中心的概念 第四章 杆件的应力与强度计算 FT FT FS FQ MC1 MC2 MC FS 弯曲切应力组成的合力向截面形心简化 FT FT FS §12-4 弯曲中心的概念 第四章 杆件的应力与强度计算 如果外力作用线FP通过C点、沿着铅垂方向，将会发生什么现象？ 弯曲剪应力组成的合力向截面形心简化 MC FS FP §12-4