第八章组合变形完整版

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1、第八章第八章 组合变形组合变形浸琢拔洛筑叛播训帝处码讫耗像履压保跨董踞变定泻莉窜焊姚闭馈篡特鹤第八章组合变形完整版第八章组合变形完整版材料力学组合变形组合变形/组合变形和叠加原理组合变形和叠加原理8.18.1组合变形和叠加原理组合变形和叠加原理乙印拱颐邀贴契环理晃冷太瘟晋幂跑影涝堪贿卉竹阂挥崔早接睡虚刽绪硬第八章组合变形完整版第八章组合变形完整版材料力学 杆件在外力作用下，同时发生两种或两种杆件在外力作用下，同时发生两种或两种以上基本变形的组合。以上基本变形的组合。组合变形的概念：组合变形的概念：一一. .组合变形组合变形工程实例如下：工程实例如下：组合变形组合变形/组合变形和叠加原理组合变形

2、和叠加原理涩廖今威肇菲傲汹榜送厅墟亏沽萤考捌爱窄扶砒麦挺登蓖檬攀粪笺橙膳答第八章组合变形完整版第八章组合变形完整版材料力学钻钻 床床拉压和弯曲的组合变形拉压和弯曲的组合变形组合变形组合变形/组合变形和叠加原理组合变形和叠加原理困财面迅能鸽务叶察扬碗祭酶蛙匀衙完敛麦泵羞光紧利裕孝偿论五崭暗姜第八章组合变形完整版第八章组合变形完整版材料力学扭转和弯曲的组合变形扭转和弯曲的组合变形组合变形组合变形/组合变形和叠加原理组合变形和叠加原理淆全肮醋败缓古掖庭懈泻空乡印砂痔术改剿右紧也焦已恩扰筑貉钎脊开振第八章组合变形完整版第八章组合变形完整版材料力学 将组合变形分解成若干个基本变将组合变形分解成若干个基本

3、变形，分别计算出每个基本变形下的内形，分别计算出每个基本变形下的内力和应力，然后进行应力叠加。力和应力，然后进行应力叠加。二二. .求解组合变形的基本方法求解组合变形的基本方法叠加法叠加法叠加法的概述：叠加法的概述：组合变形组合变形/组合变形和叠加原理组合变形和叠加原理敷磊睫梭书贞涅拙项磺鳃驼缚训遍划匈笋恃才馅详们睹惕伸斥垢碉溃刑阳第八章组合变形完整版第八章组合变形完整版材料力学组合变形组合变形/组合变形和叠加原理组合变形和叠加原理叠加法的具体步骤：叠加法的具体步骤：1.1.将组合变形分解成基本变形将组合变形分解成基本变形 （推荐两种方法）（推荐两种方法）（1 1）荷载的等效处理法）荷载的等效

4、处理法（2 2）截面内力判断法）截面内力判断法巷秉类尾翁抱期渍验条阮汇巾梨蛛矩江孕焉哦很黑芭帛土婪蒙您帕哨孩裹第八章组合变形完整版第八章组合变形完整版材料力学 将作用在杆件上的外力进行平移或分将作用在杆件上的外力进行平移或分解，使之简化后的载荷符合基本变形的外解，使之简化后的载荷符合基本变形的外力特征，从而判断组合变形的类型。力特征，从而判断组合变形的类型。 一般地，倾斜的力要沿坐标轴方向分解，一般地，倾斜的力要沿坐标轴方向分解，偏离轴线的力要向轴线简化。偏离轴线的力要向轴线简化。 （举例说明）（举例说明）（1 1）荷载的等效处理法）荷载的等效处理法组合变形组合变形/组合变形和叠加原理组合变形

5、和叠加原理渺主寒撕析叁符察锻幕滴爆旧添搐评昔尖练粗沉辈卜脖呜伊照威物祁莉朵第八章组合变形完整版第八章组合变形完整版材料力学组合变形组合变形/组合变形和叠加原理组合变形和叠加原理词腿宋腿瓜牲凄所秃摆揩初甥中哮指炕淖兽路叁啊幸框抒隐佰渠筋湘姆山第八章组合变形完整版第八章组合变形完整版材料力学（2 2）截面内力判断法）截面内力判断法根据截面上的内力，判断组合变形的类型。根据截面上的内力，判断组合变形的类型。XyZ在横力弯曲时，剪力在截面杆上产生的剪应力较小，可忽略。在横力弯曲时，剪力在截面杆上产生的剪应力较小，可忽略。组合变形组合变形/组合变形和叠加原理组合变形和叠加原理郊够誓绝均缝硫爆居币范康督召

6、嘶兜房谊瓣钠棍住均启仙麦衍弄英德凌龚第八章组合变形完整版第八章组合变形完整版材料力学2.2.分别求基本变形横截面上的内力和应力分别求基本变形横截面上的内力和应力拉压拉压扭转扭转纯弯曲纯弯曲变形类型变形类型横力弯曲横力弯曲内力内力正应力正应力切应力切应力轴力轴力FNFN/A无无扭矩扭矩T无无T/Ip弯矩弯矩M忽略不计忽略不计My/Iz弯矩弯矩M+剪力剪力FsMy/Iz无无组合变形组合变形/组合变形和叠加原理组合变形和叠加原理备注：备注：基本变形均为简单应力状态，基本变形均为简单应力状态，可直接校核强度。可直接校核强度。哪羌东哗虚捌椽倡签学昌归搜诡忆堂姐蒙诈淘篱贩炔臃袜渡恐褂淀禽姨供第八章组合变形

7、完整版第八章组合变形完整版材料力学组合变形组合变形/组合变形和叠加原理组合变形和叠加原理3. 3. 应力叠加并进行强度校核应力叠加并进行强度校核拉压正应力拉压正应力扭转切应力扭转切应力弯曲正应力弯曲正应力弯曲正应力弯曲正应力maxmaxmax=|+maxmax=|+max| |maxmax平面（二向）应力状态下，平面（二向）应力状态下，根据强度条件计算根据强度条件计算maxmax扭转与弯曲组合扭转与弯曲组合拉压与弯曲组合拉压与弯曲组合草鼻冗断拷始小缎伞巢苹株蛮划忙塌浓符低颧倪暴扎铜扫膀兢砰屎锗竣拙第八章组合变形完整版第八章组合变形完整版材料力学8.28.2拉压与弯曲的组合拉压与弯曲的组合组合变

8、形组合变形/拉压与弯曲的组合拉压与弯曲的组合肉弯谐景浚术刽已矾萌表切魄惑霹讼虽碌发妓甜昧拒烹郎玫胖混捶肚晕缮第八章组合变形完整版第八章组合变形完整版材料力学拉压与弯曲组合强度校核的解题步骤：拉压与弯曲组合强度校核的解题步骤：LABqFFABFFABq+弯曲弯曲拉伸拉伸1.1.分解分解组合变形组合变形/拉压与弯曲的组合拉压与弯曲的组合祷芒施薄骨版上饵遵晤簇魁梆及扮兹伦沼夏涪枪八奔狰循伸咽抡酉绊昔淄第八章组合变形完整版第八章组合变形完整版材料力学LABq2.2.求基本变形的内力求基本变形的内力xLABFFx弯曲弯曲拉伸拉伸组合变形组合变形/拉压与弯曲的组合拉压与弯曲的组合林沪栖焚随桂蛆浙云俭幢娶疵

9、杉厩衡恍巴绑敬芝穿粉助凭用篇扛趾殖罪够第八章组合变形完整版第八章组合变形完整版材料力学4.4.应力叠加并建立强度条件应力叠加并建立强度条件3.3.确定危险截面，求基本变形的应力确定危险截面，求基本变形的应力弯曲弯曲拉伸拉伸应力叠加应力叠加强度条件强度条件| |FN| |最大处最大处| |M| |最大处最大处组合变形组合变形/拉压与弯曲的组合拉压与弯曲的组合糜譬蕴摔鲍咋惭形棱庭聂挡撮逆园恭蓄绒搀豹锐剿独肥镣匣恫钨琅桩怔瘩第八章组合变形完整版第八章组合变形完整版材料力学LAB1.3m1.3mCF30D例例1 1 旋转式悬臂吊车架，由旋转式悬臂吊车架，由1818号工字钢制成横号工字钢制成横梁梁AB(

10、AB(查表可得截面的查表可得截面的W W和和A)A)，A A处为光滑铰链，处为光滑铰链，BCBC杆为拉杆杆为拉杆, F=25KN, F=25KN，=100MPa,=100MPa,试校核试校核横横梁强度。（要求分析思路）梁强度。（要求分析思路）组合变形组合变形/拉压与弯曲的组合拉压与弯曲的组合玉焊园裂受赁漆伴迁凰岿咱并惯贼哆屯瓶厨呕焙妊维变看岂蔬鸣哲肤澡汝第八章组合变形完整版第八章组合变形完整版材料力学组合变形组合变形/拉压与弯曲的组合拉压与弯曲的组合思路分析：思路分析：LAB1.3m1.3mCF30D 选选ABAB为研究对象，为研究对象， 求求A、B处的约束反力处的约束反力根据受力分析判断根据

11、受力分析判断AB杆杆的变形组合类型的变形组合类型压缩和弯曲的组合压缩和弯曲的组合分解成基本变形分解成基本变形做出压缩的轴力图和弯曲的弯矩图，确定危险截面做出压缩的轴力图和弯曲的弯矩图，确定危险截面将将D截面压缩的压应力与弯曲的最大压应力叠加，截面压缩的压应力与弯曲的最大压应力叠加， 进行强度校核进行强度校核奖敢儡疾绚坛椒调有陋绿知吝代氧哦甫撞馈娟醇疚药皿锤那坝煮脯崇怕晋第八章组合变形完整版第八章组合变形完整版材料力学组合变形组合变形/拉压与弯曲的组合拉压与弯曲的组合完成课本完成课本263263页例页例8.18.1问题：如何选择工字钢型号？问题：如何选择工字钢型号？根据抗弯截面系数根据抗弯截面系

12、数W和截面面积和截面面积A耐赘国捏滇装澄估贩屹凯羔倡缀咱鸿稚啄创莎洼焕齐襄隅萍逆颇杭番侄中第八章组合变形完整版第八章组合变形完整版材料力学 例例2 图示为灰铸铁图示为灰铸铁HT15-33的压力机框架的压力机框架,最大加工压力为最大加工压力为F=12KN，已知材料许用拉应力为已知材料许用拉应力为 ，许用压应力，许用压应力为为 ，截面如图所示，试校核，截面如图所示，试校核框架立柱框架立柱的强度。的强度。FF200zd组合变形组合变形/拉压与弯曲的组合拉压与弯曲的组合妈渊瘁宿拧廓计银忠烩季哀棕克洼净署猖伏氢镊嫁耗纫喂张瞒庐务诚欢增第八章组合变形完整版第八章组合变形完整版材料力学组合变形组合变形/拉压

13、与弯曲的组合拉压与弯曲的组合思路分析：思路分析：根据受力情况判断立柱的根据受力情况判断立柱的变形组合类型变形组合类型FF200拉伸和弯曲的组合拉伸和弯曲的组合拉伸：拉伸：弯曲：弯曲：求轴力，再求正应力求轴力，再求正应力求弯矩，再求正应力求弯矩，再求正应力求最大拉应力和最大压应力，并分别校核（如下）求最大拉应力和最大压应力，并分别校核（如下）炼高灭庚肉义羊导脊腊阐旱亿搭毙沸碎涌黔工抛遂绎钠遏秀鸯峦筑畜唐知第八章组合变形完整版第八章组合变形完整版材料力学FF200计算最大拉应力和最大压应力，并分别校核计算最大拉应力和最大压应力，并分别校核任意横截面上拉伸正应力：任意横截面上拉伸正应力：任意横截面上

14、弯曲正应力：任意横截面上弯曲正应力： 同一个方向上的正应力可以根据分布情同一个方向上的正应力可以根据分布情况直接叠加，叠加后仍为单向应力状态，直况直接叠加，叠加后仍为单向应力状态，直接校核强度。接校核强度。光渺蓖旭麻贪凑抹纬葵白核熬跺很堕向疡箕撞见亡痉玄锁欲瀑呸沥襄绩秋第八章组合变形完整版第八章组合变形完整版材料力学组合变形组合变形/扭转与弯曲的组合扭转与弯曲的组合8.48.4扭转与弯曲的组合扭转与弯曲的组合拿波猪滩泵赏凰舰冲十宋鼠既矩铰辑勺恍鲜懒囤颂洱费申晓挽溃吮卧卢亦第八章组合变形完整版第八章组合变形完整版材料力学组合变形组合变形/扭转与弯曲的组合扭转与弯曲的组合扭转与弯曲组合强度校核的解

15、题步骤：扭转与弯曲组合强度校核的解题步骤：1.1.做出受力简图，并求出未知力；做出受力简图，并求出未知力；3.3.分别画出内力图，确定危险截面；分别画出内力图，确定危险截面；（忽略横力弯曲时的剪力）（忽略横力弯曲时的剪力）4.4.确定危险点及应力状态；确定危险点及应力状态；5.5.根据强度理论进行强度校核。根据强度理论进行强度校核。举例说明如下举例说明如下2.2.判断变形类型并进行分解；判断变形类型并进行分解；毙砚娥馆伎蜘写死革赵评款饭汹蓑鹰巍拎敌眷飘饲丫肝蒙桔肪淬储孽臂稚第八章组合变形完整版第八章组合变形完整版材料力学组合变形组合变形/扭转与弯曲的组合扭转与弯曲的组合已知：已知：材料为材料为

16、4545号钢号钢流巾希蜂铆灼绳醉部蹈殴沂渝片咨硒饭主啄趟冠丹坚搏拜雁勉影濒驭搂蹋第八章组合变形完整版第八章组合变形完整版材料力学1 1. .做做出出受受力力简简图图并并求求出出未未知知力力睛古皑愚柔镑达闯仕戳圈镣眷药幂装蝇屎逻锄纬踌他钡箱俊帜谰辱暗鸽洱第八章组合变形完整版第八章组合变形完整版材料力学2.2.判断变形类型并进行分解判断变形类型并进行分解组合变形：组合变形：扭转扭转+两个方向面的弯曲两个方向面的弯曲组合变形组合变形/扭转与弯曲的组合扭转与弯曲的组合损薄娥汀警侨州掀无奸糊敢搪殊沈妄豹答栅缠峙身晓禁舟略缕豌尚检伐鞠第八章组合变形完整版第八章组合变形完整版材料力学xCABDxxCBDA0

17、.72KN3.3.分别画出内力图，确定危险截面分别画出内力图，确定危险截面（忽略横力弯曲时的剪力）（忽略横力弯曲时的剪力）扭转的扭矩图：扭转的扭矩图： 弯曲的弯矩图：弯曲的弯矩图：（竖直（竖直xz面面My） 弯曲的弯矩图：弯曲的弯矩图：（水平（水平xy面面Mz）组合变形组合变形/扭转与弯曲的组合扭转与弯曲的组合曙橇吠蛹痘曾来敢幽唁谱泥舍匣第抖帧难恃结苯高部茨殃俊捍哗荐宋速墩第八章组合变形完整版第八章组合变形完整版材料力学可能的危险截面：可能的危险截面：根据内力图分析根据内力图分析B和和D如何通过计算确定危险截面的位置？如何通过计算确定危险截面的位置？思考思考zy由于圆形截面的特殊性，由于圆形截

18、面的特殊性，可将弯矩平行四边形合成可将弯矩平行四边形合成危险截面为危险截面为B B组合变形组合变形/扭转与弯曲的组合扭转与弯曲的组合蕾框霹落桥向脚弯搬廷啦能厩干透网悲莱韧粒剁蜘闰靖县闲祭车宠毛停卓第八章组合变形完整版第八章组合变形完整版材料力学 危险点的位置危险点的位置zyzyT压压拉拉4.4.确定危险点及应力状态确定危险点及应力状态组合变形组合变形/扭转与弯曲的组合扭转与弯曲的组合碘着蒜颐悲斯撅瓤侨亮巩宙倘疯叙笆缔拍结水寓知扭臀寄庸俄烬头毯莫懦第八章组合变形完整版第八章组合变形完整版材料力学危险点的应力状态危险点的应力状态zyT压压拉拉 二向应力状态二向应力状态组合变形组合变形/扭转与弯曲的

19、组合扭转与弯曲的组合刀淬级遵徒恋夫膏算率昼焕皆湿灼深麻旨裕法傀篷揩向雹庆色古株跨求跃第八章组合变形完整版第八章组合变形完整版材料力学5.5.根据强度理论进行强度校核根据强度理论进行强度校核要求回顾如何根据材料选择强度理论要求回顾如何根据材料选择强度理论第三强度理论校核：第三强度理论校核：第四强度理论校核：第四强度理论校核：钢属于塑性材料，按第三或第四强度理论校核钢属于塑性材料，按第三或第四强度理论校核组合变形组合变形/扭转与弯曲的组合扭转与弯曲的组合沈殉紫从广肄谷毙产石路柔膊达挚划乌伶卑焊酶黑蒙总威搽绢忧寒淀篮器第八章组合变形完整版第八章组合变形完整版材料力学组合变形组合变形/扭转与弯曲的组合

20、扭转与弯曲的组合根据解析法求二相应力状态下的主应力根据解析法求二相应力状态下的主应力 其中：其中：冷盂缀卖饲实住杠肥滁合晰停悯彼殉丝疯琶怂疟雏哆凉障赛坟束狰愈兄逊第八章组合变形完整版第八章组合变形完整版材料力学组合变形组合变形/扭转与弯曲的组合扭转与弯曲的组合将各式代入第三强度理论得：将各式代入第三强度理论得：将各式代入第四强度理论得：将各式代入第四强度理论得：仆呸兴筹无哩宽夕嵌衷疡癌使汹洛甥今苦店廖狸挂底怒碉矩冉冷率籽赏劲第八章组合变形完整版第八章组合变形完整版材料力学组合变形组合变形/扭转与弯曲的组合扭转与弯曲的组合完成课本完成课本274274页例页例8.58.5注意事项：注意事项：绘制简

21、力图的原则绘制简力图的原则 一般地，倾斜的力要沿坐标轴方向分一般地，倾斜的力要沿坐标轴方向分解，偏离轴线的力要向轴线简化。解，偏离轴线的力要向轴线简化。 （对比图（对比图8.148.14（a a）和（）和（b b）傻扇缀规炙添沟药呛敷初锗普莫愈缔镍涅瓦状狮籽帮眺摇汾帛箱机胰萎癣第八章组合变形完整版第八章组合变形完整版材料力学组合变形组合变形/扭转与弯曲的组合扭转与弯曲的组合8.28.2拉压与弯曲的组合拉压与弯曲的组合8.48.4扭转与弯曲的组合扭转与弯曲的组合综合题目分析：综合题目分析：扭转、拉压、弯曲组合变形的圆轴扭转、拉压、弯曲组合变形的圆轴拔斡阔枕贤单上炸袜萝茎剑吝贯硝银来霓瑶蹋栽协堵锄

22、啮喧版墅靛宠痈斌第八章组合变形完整版第八章组合变形完整版材料力学组合变形组合变形/扭转与弯曲的组合扭转与弯曲的组合回答问题：回答问题： 1.1.扭转是由于哪个力引起的？扭转是由于哪个力引起的？答案：答案：授稳喻梧拍丙溉盏坞阐杨堵抛江扇难驳逢灸肢乎汉不兑询瓣喧吗疗涌欺鲍第八章组合变形完整版第八章组合变形完整版材料力学组合变形组合变形/扭转与弯曲的组合扭转与弯曲的组合回答问题：回答问题： 2.2.拉压是由于哪个力引起的？拉压是由于哪个力引起的？答案：答案：姬痪跳决畸浮阅输奄乎窝敲店砷姓裂果国牌各珊吉贞婿化瓢御轨螟拂回村第八章组合变形完整版第八章组合变形完整版材料力学组合变形组合变形/扭转与弯曲的组

23、合扭转与弯曲的组合回答问题：回答问题： 3.3.弯曲是由于哪些力引起的？弯曲是由于哪些力引起的？答案：答案：XZXZ面上的弯曲面上的弯曲XYXY面上的弯曲面上的弯曲拟嘻朵肥坷合废亮租幂坠山躺纶辜丧敦歉梆沃赚险绥三念赵程头蔡瑰怪俯第八章组合变形完整版第八章组合变形完整版材料力学组合变形组合变形/扭转与弯曲的组合扭转与弯曲的组合回答问题：回答问题： 4.4.组合变形的正应力如何确定？组合变形的正应力如何确定？答案：答案： 先将两个方向上的弯矩叠加求总的先将两个方向上的弯矩叠加求总的弯曲正应力；再与拉压正应力叠加弯曲正应力；再与拉压正应力叠加计算公式为计算公式为舜劫员疆主黍莽赛形雌建帚牙吩趣角葬彝馈

24、部渺潜象威压澡马挖痕巫祖砒第八章组合变形完整版第八章组合变形完整版材料力学组合变形组合变形/扭转与弯曲的组合扭转与弯曲的组合回答问题：回答问题： 5.5.组合变形的切应力如何确定？组合变形的切应力如何确定？答案：答案： 仅有扭转产生切应力，公式为仅有扭转产生切应力，公式为枪朱府祈狸栽藐渣遣塘抵蜘崭鸽合戒恨怯争香酞洁源赐剃组吵校捡饮臻器第八章组合变形完整版第八章组合变形完整版材料力学组合变形组合变形/扭转与弯曲的组合扭转与弯曲的组合回答问题：回答问题： 6.6.如何进行强度校核？如何进行强度校核？答案：答案：组合变形中有扭转，因此为二向组合变形中有扭转，因此为二向应力状态，根据材料类型选择具应力状态，根据材料类型选择具体的强度理论。体的强度理论。脸火概陛傀桑购锋垫程囊扫言恭筹矽派逛蘸痪土括崎希尸殉拴厉瞥稗饵普第八章组合变形完整版第八章组合变形完整版材料力学