【正文】
EAaFEAaF AN A CAC ???laFFlbFFBA ?? ,例 求圖所示等直桿 AB上 ,下端的約束力,并求 C截面的位移。 B D C 3m P 1N2NP ( 2)分析計(jì)算 B點(diǎn)的位移: 假想把 B節(jié)點(diǎn)松開, B B?1B2B222222111111BBAELNlBBAELNl??????受力后 B點(diǎn)移到 B? 其位移 2121 BBBBBB ????3B4B? ? ?s i n231 lBB ???c t gBBBB 323 ??1232 c o s llBB ???? ?BBBBBB ???? 33111l?2l?例 求圖所示等直桿 AB上 ,下端的約束力,并求 C截面的位移。 [?]=160MPa,E=200GPa, P=60KN,試求 B點(diǎn)的位移。 L L2A kN10kN25kN151A解 : ﹣ ﹢ kN10kN15 MP a30105 0 01015MP a40102 5 010106311N1m a x632m a x???????????????AFct????kN10152N1N???FkNF?( 1)最大拉應(yīng)力 ?最大壓應(yīng)力 222111AElFAElFl NN ???693693102501020011010105001020011015?? ?????????????( 2)桿件總伸長量 。 A2=250㎜ 178。 3)最大正應(yīng)力發(fā)生在距中性軸最遠(yuǎn)處。中性軸上正應(yīng)力為零。 1 1 T T Me Me A B 1 1 B Me A Me 1 1 x 扭矩的符號規(guī)定 按右手螺旋法則確定 : 扭矩矢量離開截面為正,指向截面為負(fù)。 NFllEA??注意 2)軸力 FN、橫截面面積 A為常量 —— 等直杠兩端受軸向力; ?? p? (線彈性范圍內(nèi)) ; 1)構(gòu)件的工作應(yīng)力 討論 : 3F1FBCAB lll ?????EAlFEAlF N B CN A B 21 ??: B C 1l 2l2FA C A B 階梯狀桿 BCAB lll ?????xdxdx)(xFN )(xFNxxEAxFl N d)()(d ?????lN xxEAxFl d)()( FN(x): 1. 材料拉伸與壓縮時(shí)的力學(xué)性能 彈性階段 屈服階段 強(qiáng)化階段 局部變形階段 llAF N ??? ??p?e?s?b??Oab cde?二、扭轉(zhuǎn) 圓軸受扭時(shí)其橫截面上的內(nèi)力偶矩稱為 扭矩 ,用 T表示。同一截面上各點(diǎn)變形相同,其應(yīng)力必然也相同。 AF N??軸力垂直于橫截面,所以其應(yīng)力也僅僅是正應(yīng)力。外力分析 內(nèi)力分析 應(yīng)力分析 最大應(yīng)力 變形分析 剛度條件 知識架構(gòu) 強(qiáng)度條件 材料力學(xué) 基本變形 拉伸或壓縮 剪切 扭轉(zhuǎn) 彎曲 受力特點(diǎn) 內(nèi)力 FN Fs Fbs T Fs M 橫截面應(yīng)力 公式 變形 公式 F F AF N??EAlFl N??AFs=?bsbsbs = AF???02 AT?pIT ?? ?pIGlT??zIyM??bISFZZs*??)(dd22xMxwEI ?FFN ? FF N ??1. 截面法的三個(gè)步驟 切 : 代 : 平 : oF x ??F F F NF?F NF軸力的符號規(guī)定:拉伸為正值,壓縮為負(fù)值。 一 . 軸向拉壓 ,用 FN表示。按胡克定律:變形與力成正比。 式中: A橫截面的面積; FN該截面的軸力。 eMT ? 扭矩大小可利用 截面法 來確定。 ? max ?maxpm a xm a x IT ?? ?pIT ?? ?pWT?)(m a xpp 抗扭截面模量?IW ?應(yīng)力: pIGlTT ?? ?,則若 c ons t a nt扭轉(zhuǎn)變形: 公式適用條件: 1)當(dāng) ? ??p(剪切比例極限)公式才成立 2)僅適用于圓桿(平面假設(shè)對圓桿才成立) 4)對于小錐度圓桿可作近似計(jì)算 3)扭矩、面積沿桿軸不變( T、 Ip為常量) Fa blxA B1 1 lbFFFA ??slF b xMxFM A???AFBFsF sF?M ?MBFF11面上的內(nèi)力 AFx三 . 梁的剪力與彎矩 剪力 彎矩 剪力 Fs的符號規(guī)定 ? 彎矩 M 的符號規(guī)定 左上右下為正 上壓下拉 (上凹 下凸 )為正 或使該段梁順 時(shí)針轉(zhuǎn)動為正 ㈠ ㈩ ㈩ ㈠ Fs Fs Fs Fs 一段梁上的外力情況 剪力圖的特征 彎矩圖的特征 最大彎矩所在截面的可能位置 q0 向下的均布荷載 無荷載 集中力 F C 集中力偶 m C 上凸的二次拋物線 在 FS=0的截面 一般斜直線 或 在 C處有突變 在 C處有尖角 或 在剪力突變的截面 在 C處無變化 C 在 C處有突變 m 在緊靠 C的某一側(cè)截面 向右下傾斜的直線 ? 水平直線 ? 各種荷載下剪力圖與彎矩圖的形態(tài) : z1IyMt ??m a x21 yyy ??若當(dāng)中性軸是橫截面的對稱軸時(shí): z2,IyMc ??m a x??? ?? ct則zWM?zm a xm a x IyM??彎曲 正應(yīng)力 ZIyMyE ????Wz 稱為抗彎截面模量 WIyzz?ma x1)沿 y軸線性分布,同一坐標(biāo) y處,正應(yīng)力相等。 2)中性軸將截面分為受拉、受壓兩個(gè)區(qū)域。 y *AbISFzzs*??結(jié)論: