產品中主要構件的受力分析課件-資料下載頁
2025-01-06 08:57本頁面
【正文】 ctWM??ma xma x ??⑵ 截面關于中性軸不對稱 zttIMy ma xma x ??zccIMy ma xma x ?zz幾種常見截面的 IZ 和 WZ 圓截面 矩形截面 空心圓截面 空心矩形截面 m axZZ yIW ?644ZdI ??323ZdW ??)1(64 44Z ?? ?? DI )1(32 43Z ?? ?? DW123ZbhI ?62ZbhW ?12123300ZbhhbI ?? )2//()1212( 03300Z hbhhbW ?? 梁的正應力強度條件 材料的許用彎曲正應力 ? ??? ?max ? ???zWM ma x中性軸為橫截面對稱軸的等直梁 拉、壓強度不相等的鑄鐵等脆性材料制成的梁 ][ tm a xt ?? ? ][ cm a xc ?? ?O z y y tmax y cmax ][ ttm axmaxtm ax ?? ??zIyM][ ccm axma xcm ax ?? ??zIyM][][ctcm axtm ax???yy為充分發(fā)揮材料的強度，最合理的設計為 彎曲正應力強度條件 ? ??? ?ma x? ??? ??zWM ma xma x 強度校核 —— 設計截面尺寸 —— 確定外荷載 —— ? ? ? ? ? max ； ? ? max ? M W z ? ? ? 。 max ? z W M ? ? ?tmaxmaxmax ?? ??ztt IyM ? ?cma xma xma x ???zcc I例 圖示為機車輪軸的簡圖。試校核輪軸的強度。已知 ,1302 ???? Fbammd材料的許用應力 ? ? .MPa60?? mm1601 ?dFa Fb （ 3） B截面， C截面需校核 （ 4）強度校核 （ 1）計算簡圖 （ 2）繪彎矩圖 解： B截面 ： 326331ma x????????????dFaWMzBB326332ma x????????????dFbWMzCCC截面 ： （ 5）結論 :輪軸安全 彎曲剪應力 的強度條件 ? ??? ?? ?bI SQzz ma xma xma x校核強度 設計截面尺寸 確定外荷載。 需要校核剪應力的幾種特殊情況： (2)鉚接或焊接的組合截面，其腹板的厚度與高度比小于型鋼的相應比值時，要校核剪應力 (1)梁的跨度較短， M 較小，而 Q 較大時，要校核剪應力 。 (3)各向異性材料（如木材）的抗剪能力較差， 要校核剪應力 。 提高梁承載能力的措施 ? ??? ??zWM ma xma x ? ??? ???bISQzz ma xma xma x1）合理安排梁的受力，減小彎矩。 F A B L/2 L/2 Mmax=FL / 4 F/2 Mmax = FL / 8 L/4 L/4 F/2 F 合理截面形狀應該是截面面積 A較小，而抗彎截面模量大的截面。 2）合理安排梁的截面，提高抗彎截面模量。 ,121 ??bhWWzz豎放比橫放要好。 (1）放置方式 ： 62bhW Z ?左62hbW Z ?右(2）抗彎截面模量 /截面面積 AWz截面形狀 圓 形 矩 形 槽 鋼 工字鋼 h)~( h)~((3）根據材料特性選擇截面形狀 對于 鑄鐵類抗拉、壓能力不同的材料，最好使用 T字形類的截面，并使中性軸偏于抗變形能力弱的一方，即：若抗拉能力弱，而梁的危險截面處又上側受拉，則令中性軸靠近上端。如下圖： Z ?采用變截面梁 ，如右圖： PX? ? ? ? ? ? ) ( ) ( ) ( max x W x M x ? ??bxMxh )(6)( ?若為等寬度矩形截面，則高為? ? ? ? ? ? ? b 5 . 1 ) ( , bh (x) Fs = max Fs x h ? ? ? 同時 3）設計等強度梁。 等強度梁 三 、 材料分布帶來的力學性能 設計 中若需增加構件的強度和剛度，除選用高性能的材料外，可以采用堆砌材料的方式，比如構件加粗加厚，構件數量的疊加等；也可以用合理的空間結構杢實現強度和剛度的增加，比如工程型材中的 L形材料 (角鋼 )、 U形材料 (槽鋼 )和工字型材 (工字鋼 )的斷面結構，以及加強筋結構和桁架結構。 原則 ? 等強度 所謂 等強度原則是指使構件的各部分的強度均等。按等強度原理進行結構設計可以使材料得到充分利用，減輕重量降低成本 。 ? 合理配置力流 產品 中力在各零部件間傳遞、分配，力的傳遞軌跡稱為力線，力線的匯集形成力流。通過力流的合理配置，可以使產品結構設計更為合理、有效。 加 粗加厚構件、疊加構件數量往往會引起產品費用升高、重量加大，所以丌是好的方式，合理的空間結構才是設計師追寺的目標。 力流最短 原理 按力流最短原理設計，傳 力簡捷 ，可以使構件盡量 單純受 拉或受壓，避免受彎和扭 ，這樣 可使構件尺寸小、 剛度好 、用材省。反之，為 提高構件 彈性，則應加長力流 路徑 。 力流平緩原則 。 在 構件截面變化處 力流容易積聚，形成 應力集中 ，降低構件強度，因此 ，應 通過結構 (圓角、 卸載 槽等 )設計平緩力流 。 ? 力平衡 通過結構設計部分或全部地平衡產品在工作時所產生的無用力，以免構件受力丌平衡，降低使用壽命。 承力結構 四 、 構件的組合帶來的力學性能 合理 的空間結構包含了構件自身的工程結構和構件所組成的空間結構。 比如 在彎曲受力中，工字型材梁的強度要好于圓柱型材 。在梁的受力中，同樣 的工程 材料，跨度小的梁受力要好于跨度大的梁。 在 構件的組合結構中，桁架是比較典型的組合方式。桁架帶杢的力學效應非常明顯，通常桁架構造的結構比其他結構更穩(wěn)固、更輕巧。 St. Demetrios Greek Orthodox Chrch 教堂建筑結構 由重復的空間結構單元組成，拱形結構，符合力學要求。 演講完畢，謝謝觀看！
教學課件相關推薦
鄂ICP備17016276號-1