名义切应力:假设切应力沿剪切面是均匀分布的 ,则名义切应力为(3-27)
剪切强度条件:剪切面上的工作切应力不得超过材料的 许用切应力-28)
挤压的实用计算
,即(3
名义挤压应力假设挤压应力在名义挤压面上是均匀分布的,则(3-29)
式中,表示有效挤压面积,即挤压面面积在垂直于挤压力作用线平面上的投影。当挤压
面为平面时为接触面面积,当挤压面为曲面时为设计承压接触面面积在挤压力垂直面上的面积。
挤压强度条件挤压面上的工作挤压应力不得超过材料的许用挤压应力-30)
(3
1,变形计算
圆轴扭转时,任意两个横截面绕轴线相对转动而产生相对扭转角。相距为l的两个横截面的相对扭转角为
(rad)
若等截面圆轴两截面之间的扭矩为常数,则上式化为
(rad)
图
式中
称为圆轴的抗扭刚度。显然,
的正负号与扭矩正负号相同。
公式()的适用条件:
(1)材料在线弹性范围内的等截面圆轴,即
;
(2)在长度l内,T、G、均为常量。当以上参数沿轴线分段变化时,则应分段计
算扭转角,然后求代数和得总扭转角。即(rad)
当T、沿轴线连续变化时,用式计算。
2,刚度条件
扭转的刚度条件圆轴最大的单位长度扭转角扭转角
,即
不得超过许可的单位长度
(rad/m)
式()()
2,挠曲线的近似微分方程及其积分
在分析纯弯曲梁的正应力时,得到弯矩与曲率的关系
对于跨度远大于截面高度的梁,略去剪力对弯曲变形的影响,由上式可得
利用平面曲线的曲率公式,并忽略高阶微量,得挠曲线的近似微分方程,即
()
将上式积分一次得转角方程为()
再积分得挠曲线方程()
式中,C,D为积分常数,它们可由梁的边界条件确定。当梁分为若干段积分时,积分常数的确定除需利用边界条件外,还需要利用连续条件。 3,梁的刚度条件
限制梁的最大挠度与最大转角不超过规定的许可数值,就得到梁的刚度条件,即
,
()
3,轴向拉伸或压缩杆件的应变能
在线弹性范围内,由功能原理得
当杆件的横截面面积A、轴力FN为常量时,由胡克定律()
,可得
杆单位体积内的应变能称为应变能密度,用()
4,圆截面直杆扭转应变能
表示。线弹性范围内,得
在线弹性范围内,由功能原
将与代入上式得 ()图
:
根据微体内的应变能在数值上等于微体上的内力功,得应变能的密度
()
5,梁的弯曲应变能
在线弹性范围内,纯弯曲时,由功能原理得
将图
与代入上式得()
横力弯曲时,梁横截面上的弯矩沿轴线变化,此时,对于微段梁应用式(),
积分得全梁的弯曲应变能,即()
2.截面几何性质的定义式列表于下:
静 矩 惯性矩 惯性半径 惯性积 极惯性矩 3.惯性矩的平行移轴公式
静矩:平面图形面积对某坐标轴的一次矩,如图Ⅰ-1所示。
定义式:,(Ⅰ-1)
量纲为长度的三次方。
由于均质薄板的重心与平面图形的形心有相同的坐标
和
。则
由此可得薄板重心的坐标为
同理有
所以形心坐标, (Ⅰ-2)
或,
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