河海大學工程力學第9章組合變形-wenkub.com

　 　

【正文】 由軸向拉壓桿的強度條件得 MP adtA FAF PN 111)(2 101402 33430??????? ????? ???）（凈?M P aM P a 1 7 0][1 1 1 ??? ??斜桿滿足拉伸強度的要求。 100 水 利 土 木 工 程 學 院 工 程 力 學 課 程 組 第 9章 組 合 變 形 連接件的強度計算 ? 校核擠壓強度 每個螺栓和結點板的擠壓力為 取 n=3，名義擠壓應力為 d t 663??663??【 解 】 nFF Pjy ?tdnFAF Pjyjyjy/???MP a2 9 2?M P ajy 3 0 0][ ?? ?采用 3 個螺栓能滿足擠壓強度條件。 98 某鋼桁架的一個結點如圖所示 ， 斜桿 AB由兩個 63 6的等邊角鋼組成 ， 受力 FP=140kN的作用 ， 該斜桿用螺栓連接在厚度為 t=10mm板上 ， 螺栓直徑為 d=16mm。 已知材料容許拉應力為 [σ]=160MPa， 容許切應力為 [τ]=100MPa， 容許擠壓應力為 [σbs]=300MPa， 試確定鉚釘的直徑 。 ? ? MP aMP abLFAF ????? ??? 剪應力強度 校核 FFF jyQ ??? ? MP aMP ahL FAF jyjyjyjy ????? ??m d F FN FN b h L F QA? 擠壓應力強度 校核 90 水 利 土 木 工 程 學 院 工 程 力 學 課 程 組 第 9章 組 合 變 形 連接件的強度計算 一鉚接頭 ， 受力 F=110kN， 已知鋼板厚度為 t=1cm， 寬度 b=， 容許應力為 [? ]= 160MPa；鉚釘的直徑 d=， 容許剪應力為 [?]=140MPa， 容許擠壓應力為[?jy]= 320MPa。 88 水 利 土 木 工 程 學 院 工 程 力 學 課 程 組 第 9章 組 合 變 形 連接件的強度計算 FN ? 取 鍵和軸為研究對象 ， 進行受力分析 。 擠壓強度條件： ? ?jyjyjyjy AF ?? ?? F n n F 連接件的擠壓強度實用計算 85 水 利 土 木 工 程 學 院 工 程 力 學 課 程 組 第 9章 組 合 變 形 連接件的強度計算 ][][ jyjy ???? ?? ；][][ jyjyjyFA FA?? ?? ；][][ jyjyjy AF AF ?? ?? ；連 接 件 的 強 度 實 用 計 算 連接件的強度實用計算主要有三類問題 : ? 校核強度 ? 設計尺寸 ? 確定許可荷載 86 水 利 土 木 工 程 學 院 工 程 力 學 課 程 組 第 9章 組 合 變 形 連接件的強度計算 F Fjy 木制榫接頭 ，a=b=12cm, c=, h=35cm, F=40kN, 求接頭的剪應力和擠壓應力 。 FQ： 剪切面上內力。 ② 鉚釘 擠壓破壞 鉚釘與鋼板在相互接觸面上因擠壓而使潰壓連接松動發生破壞。 80 水 利 土 木 工 程 學 院 工 程 力 學 課 程 組 第 9章 組 合 變 形 連接件的強度計算 連接件的 受力與變形特點 ⑤ 擠壓與擠壓面 在剪切的同時，構件局部還往往有擠壓現象。 斗拱結構模型 78 水 利 土 木 工 程 學 院 工 程 力 學 課 程 組 第 9章 組 合 變 形 連接件的強度計算 連接件的 受力與變形特點 ①受力特點：構件受兩組大小相等、方向相反、作用線相互很近的平行力系作用。 74 水 利 土 木 工 程 學 院 工 程 力 學 課 程 組 第 9章 組 合 變 形 連接件的強度計算 ? 螺栓連接 可傳遞一般力 ，可拆卸 。這類連接件與連接構件的連接處的受力多發生在局部區域，變形較為復雜，很難作出精確的理論分析，因此工程上常采用假定實用計算的方法來進行強度分析。m z y x 2. 內力分析 1 T圖 － (kNm) C B My圖 (kN 10kN兩力使軸在 xy 縱向對稱面內產生彎曲； 第 9章 組 合 變 形 彎扭組合變形 70 水 利 土 木 工 程 學 院 工 程 力 學 課 程 組 【 解 】 1. 外力簡化 B A C D 5kN 10kN 300mm 300mm 100mm 1kNm) 1 Mz圖 C B (kN B A C y z 5kN 10kN 300mm 300mm 100mm x D 【 解 】 將每個齒輪上的切向外力向該軸的截面形心簡化，可得一個力和一個力偶。 K ??x y FN引起拉伸正應力 AF NF N ??My引起最大彎曲正應力為 T引起最大切應力為 yyWM?m a x?PWT?m ax?第 9章 組 合 變 形 彎扭組合變形 67 水 利 土 木 工 程 學 院 工 程 力 學 課 程 組 x z y FN My T 【 解 】 K ??x y m a x??? ?? NFMP aWTP a x ??? ??yyNWMAF ??顯然有 MP ?所以該軸強度滿足要求。 試按第四強度理論校核軸的強度 。 第 9章 組 合 變 形 彎扭組合變形 65 水 利 土 木 工 程 學 院 工 程 力 學 課 程 組 ? 【 例 911】 【 解 】 實心鋼制圓軸直徑為 d=40mm， 危險截面上的內力分量有軸力FN=100kN, 扭矩 T= C A B FP m mkNm ?????? 第 9章 組 合 變 形 彎扭組合變形 64 水 利 土 木 工 程 學 院 工 程 力 學 課 程 組 A B C D 15kN 10kN C A B FP m 【 解 】 Mmax=20kN 試繪出橫截面上的正應力分布圖 ， 并求拉力 F及偏心距 δ的距離 。 0?max? 水 利 土 木 工 程 學 院 工 程 力 學 課 程 組 ? 【 例 98】 【 解 】 圖示矩形截面柱 ， F1的作用線與下段柱的軸線重合 ， F2作用在 y軸上 ， F1=F2=80kN， b=24cm， h=30cm。m 豎桿為偏心拉伸。求圓截面的截面核心時只需考慮其邊界上的一點即可確定它的范圍，如圖所示。 當偏心距為零時 ，中性軸位于無窮遠處 。 20 100 10 20 y z ? 【 例 96】 【 解 】 FP FP 1. 求截面的幾何性質 mmz C 51020201 0 0 )202020(0 ???? ?????23 5100101210010 ?????CyI]25202020 2020[ 23 ?????　　 ??yC C zC 第 9章 組 合 變 形 拉伸（壓縮）與彎曲 42 水 利 土 木 工 程 學 院 工 程 力 學 課 程 組 20 100 10 20 y z 【 解 】 FP FP 2. 橫截面的內力分析 M FN mNkFzMNkFPCN????100yC C zC 3. 橫截面的應力分析 NF? － － M? + CyNIzMAF m a xm a x ???M P ???736310555 0 0108 0 0101 0 0??? ???????M P ?第 9章 組 合 變 形 拉伸（壓縮）與彎曲 43 水 利 土 木 工 程 學 院 工 程 力 學 課 程 組 20 100 10 20 y z 【 解 】 M P m a x ?? 4. 鋼板中的槽移至中間時，為軸向拉伸問題 FP FP x mmx ?設槽的寬度最大為 x，則由 263m a x 10100 mmFA N ????? ?)1 0 0(10 xA ??和 得： 槽寬增大為原來的 ， 說明了什么問題 ？ 第 9章 組 合 變 形 拉伸（壓縮）與彎曲 水 利 土 木 工 程 學 院 工 程 力 學 課 程 組 第 15章 組 合 變 形 組合變形概述 斜彎曲 彎扭組合變形 拉伸（壓縮）與彎曲 偏心壓縮（拉伸） 連接件的強度計算 45 水 利 土 木 工 程 學 院 工 程 力 學 課 程 組 第 9章 組 合 變 形 偏心壓縮（拉伸） Fe FFeM ?FFeM ?NFFeM ?A BA? B?yze ZNIF eyAF ????1. 外力簡化 2. 內力分析 3. 應力計算 FFFeM ?? 單向偏心壓縮 46 yz 水 利 土 木 工 程 學 院 工 程 力 學 課 程 組 Fyz FeM ?zy FeM ?3. 應力計算 ? ?zyK ,A B C D 1. 外力簡化 2. 內力分析 4. 強度設計 zzyyNA WMWMAF ?????zzyyNIyMIzMAF ?????yzzyNFeMFeMFF???][max ?? ?yzFzeyezzyyNC WMWMAF ?????? 雙向偏心壓縮 第 9章 組 合 變 形 偏心壓縮（拉伸） 47 水 利 土 木 工 程 學 院 工 程 力 學 課 程 組 ? 截 面 核 心 令 y0， z0代表中性軸上任一點的坐標 AIi yy ?zyyzzzyyNIyFeIzFeAFIyMIzMAF????????　　?000 ?????zyyzIyFeIzFeAF?01 2 02 0 ????????? ??zyyziyeizeAFAIi zz ?01 2 02 0 ???zyyziyeizeyzFyz FeM ?zy FeM ? ? ?zyK ,A B C D 第 9章