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楼主: 机械深似海

简单材料力学的问题

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发表于 2012-11-22 21:27:25 | 显示全部楼层
998大侠讲的较精辟,看后让我对这个概念有了更深的认识。哎,看来课本不能丢下啊,有空了还要看看,不能把学的东西还给老师!
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发表于 2012-11-23 14:41:17 | 显示全部楼层
本帖最后由 十年一梦 于 2012-11-23 14:42 编辑 $ G% y# G1 O/ I( z$ p& E' P

4 N, @1 M1 r( W# D9 ~! j也讲几点认识,请大家批评:
5 {! p$ w0 E% l# f( \1 K/ T/ l, ?6 O2 A; D
: j% r: r( a) K( E2 [2 f1.细长梁的横力弯曲,横截面上的正应力是“主要控制因素”,所以只按正应力校核强度即可。见刘鸿文《材料力学》上册186页,上面也列出了须校核剪切强度的几种情况。2 `6 r2 K4 `7 M! ^. ^+ s9 M1 e9 z

! j: p4 v1 u- C! K; H' g+ E' b2.梁的强度校核当然可以和“弯扭组合”一样,由一点的正应力和剪应力来确定主应力,然后再按第三或第四强度理论校核强度。见“刘书”的例8.4,上册294页。% y  j  ]  o+ K* T9 a) g
9 b0 g' {, c% @8 _* V; N
3. 拉压与弯曲的组合,也只是考虑了梁横截面上弯曲正应力,再和拉压正应力“叠加”,来确定最大应力。9 r& x8 r5 A  `
! @. F+ f7 |/ x. g9 x7 D5 F6 c
4.弯扭组合,也只是考虑弯曲正应力,和扭转剪应力,然后在危险点上计算出其主应力,然后用第三和第四强度理论校核。见“刘书”第九章。

点评

补充:关于第三点,弯扭组合时,没考虑弯曲剪应力,是因为一般梁边缘处是危险点,没有弯曲剪应力。在梁中性轴处,因没为弯曲正应力,而弯曲剪应力最大,所以用扭转剪应力和弯曲剪应力“叠加”可求出最大剪应力。  发表于 2012-11-23 16:18
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 楼主| 发表于 2012-11-23 16:04:40 | 显示全部楼层
本帖最后由 机械深似海 于 2012-11-23 16:25 编辑
" D2 N4 y1 K) y8 u7 x. }5 t( |1 Z
十年一梦 发表于 2012-11-23 14:41 & o: E- l$ G5 L" [5 x5 \+ `2 }! ^
也讲几点认识,请大家批评:
" n+ K7 y2 M# ?0 B% G6 O+ o" Y( J4 Q
& o. Q' b* \, @9 H1.细长梁的横力弯曲,横截面上的正应力是“主要控制因素”,所以只按正应力 ...
8 ~! x! e) H" H1 ^5 V
$ T- d  p( S6 i" q; f! M1 W
我也是看的刘鸿文的书,在讲强度理论的时候讲到莫尔强度理论,其中一道例题如下:
+ d# f6 m- B/ r2 h' N3 X. |
2 D4 A* g/ ]' a# D0 _. I' o1 @0 {6 f. i. s
这个就是横力弯曲的情况下,校核不在边缘处点的情况,不过他是为了说明莫尔强度理论是对抗拉和抗压强度不同材料,说明摩尔强度理论的应用。选的材料是铸铁。在这个例题中,虽然没有受到外界扭矩,只有正应力和剪力引起的切应力,但是这点还是按照弯扭组合的方式,按莫尔强度理论校核的6 m+ y& `9 p" [
我的问题是:9 {& `4 p5 M2 u5 }/ Y& T
1.如果材料换成抗拉与抗压性能相同的塑性材料,受到横力弯曲,此时不在边缘处的点校核用何强度理论,是否应按照"十年一梦“社友所说的那个例题一样,是按照第三或第四强度理论计算?其实也是可以看成是弯扭的组合呢?/ l2 }4 J  g* S& J+ q
2.如果这个杆件除了横力弯曲,还受到了扭矩的作用,那作用在不在边缘上的点有三个应力,一个是弯曲的正应力,一个是剪力产生的剪应力,一个是扭矩产生的剪应力,此时这点如何校核呢?1)忽略剪力引起的剪应力,按弯扭组合,按强度理论校核?0 R: K- U/ t6 e" k
2)讲两个剪应力矢量叠加,叠加后的剪应力再与正应力一起,计算此点主平面上的最大与最小主应力,然后按照强度理论校核?$ u& [0 Z0 y, A

+ W) V) [# I" A" g' [3.再提一下我上面说过的问题,还是有些想不明白,以上面的例子来说,都知道横截面边缘处点(离中性轴最远处)的正应力为横截面上最大正应力,且边缘处切应力为0,则横截面就是边缘处点的主平面,则横截面上的最大正应力就是边缘点的主应力,校核的时候就是依据这个应力值来计算的,不过会不会出现这种情况,不在边缘处的点,如上题中的b点,其主平面(不是横截面)的正应力值大于边缘处点的主应力?
. n2 Y2 K4 t9 r) h# U( ~3 H/ B) @& N1 T+ x$ T% |7 G
说了一大通,自己都糊涂了哈哈& h& U% N) J$ L, O& r
" a& M  e. G+ _& U' ^+ ?2 o1 ^

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发表于 2012-11-23 22:41:11 | 显示全部楼层
本帖最后由 十年一梦 于 2012-11-23 22:43 编辑   ~4 G4 H! L' c; f7 }
机械深似海 发表于 2012-11-23 16:04 $ l7 g& B, o( F
我也是看的刘鸿文的书,在讲强度理论的时候讲到莫尔强度理论,其中一道例题如下:

5 e! t5 T. b, i1.拉压强度相同的塑性材料,横力弯曲时,如果要校核不在边缘处点的强度,可用第三或第四强度理论。9 y' G/ j" a- a0 [+ d# w

# u/ b" x+ e  W- c& p( K7 X   横力弯曲时,不在边缘处和中性轴上的点因有正应力和剪应力同时作用,其计算的形式与弯扭组合时一样,所以您说“看成是弯扭的组合”。 另,在用第三或第四强度理论校核时,我们总是要计算一点的应力状态,并求出此点的三个主应力。
$ O" H2 ^8 e" u- m5 Z4 t  T% v7 t
' H: I9 [# h/ ?* p2.我认为第 2)种想法正解,即 “将两个剪应力矢量叠加,叠加后的剪应力再与正应力一起,计算此点主平面上的最大与最小主应力,然后按照强度理论校核”。0 [+ U# \6 H9 d# `% _8 h

8 _" G$ }) _" |! \4 b3. 您说的这种情况有可能发生,比如一个跨距很小的梁,其边缘处的正应力(也即主应力)极可能比中性轴处的剪应力小(因此点是纯剪,故两个主应力值为正负剪应力值),这也是刘书中提到的几种须校核剪切强度的情况之一。$ m* x" ~2 a: u( B% }0 C; {0 d

8 @7 D- k4 x7 {% k0 | 关于强度理论,挺有意思的,具体要用哪一种,我现在的认识是和材料与载荷状况有关。西安交大的愈茂宏 教授有很多这方面的成果。$ k3 b$ A3 k9 z- d* v# L3 _% ?
" R) v; I# q9 a
我也在看铁摩辛柯的《材料力学》,他提到了参考文献 5-11: The Location of Maximum Principal Stresses, 可惜我现在找不到原文。" H( p/ }' O2 G- R9 V
6 K2 P' u9 ^  a6 C3 W/ D

. ?" h2 w2 }0 g# ~+ K, o! N
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