第九章组合变形解析
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一、是非题9.1 斜弯曲时,危险截面上的危险点是距形心主轴最远的点。
()9.2 工字形截面梁发生偏心拉伸变形时,其最大拉应力一定在截面的角点处。
()9.3 对于偏心拉伸或偏心压缩杆件,都可以采用限制偏心矩的方法,以达到使全部截面上都不出现拉应力的目的。
()9.4 直径为d 的圆轴,其危险截面上同时承受弯矩M 、扭矩T 及轴力N 的作用。
若按第三强度理论计算,则危险点处的9.5 图示矩形截面梁,其最大拉应力发生在固定端截面的a 点处。
()二、选择题9.6 图( a )杆件承受轴向拉力F ,若在杆上分别开一侧、两侧切口如图( b )、图( c )所示。
令杆( a )、( b )、( c )中的最大拉应力分别为和,则下列结论中()是错误的。
A. B.C. D.9.7 对于偏心压缩的杆件,下述结论中()是错误的。
A. 截面核心是指保证中性轴不穿过横截面的、位于截面形心附近的一个区域B. 中性轴是一条不通过截面形心的直线C. 外力作用点与中性轴始终处于截面形心的相对两边D. 截面核心与截面的形状、尺寸及载荷大小有关三. 计算题9.8材料为灰铸铁HT 15-33的压力机框架如图所示。
许用拉应力为,许用压应力为,试校核该框架立柱的强度。
9.9图示皮带轮传动轴,传递功率N =7kW ,转速n =200 r/min 。
皮带轮重量Q =1.8 kN 。
左端齿轮上啮合力与齿轮节圆切线的夹角(压力角)为。
轴的材料为A5钢,其许用应力。
试分别在忽略和考虑皮带轮重量的两种情况下,按第三强度理论估算轴的直径。
答案9.1 × 9.2 √ 9.3 × 9.4 √ 9.5 √ 9.6 C 9.7 D9.8解:9.9解:。
组合变形的概念组合变形是指利用给定的元素进行排列组合,形成不同的组合形式。
在数学中,组合变形是对大小为n的集合中取出m(0<=m<=n)个元素的所有可能进行排列组合。
组合变形也广泛应用于计算机科学、统计学、概率论、密码学等领域。
组合变形的概念可以通过以下方式进行解释:假设有一个集合A = {a, b, c},在这个例子中,元素a、b和c是我们需要进行排列组合的元素。
组合变形可以生成不同的组合形式,例如{a, b}、{a, c}、{b, c}、{a}、{b}、{c}以及空集等。
在这个例子中,我们可以发现元素a、b和c的组合有3个,而组合变形的总数则为2^3 = 8个。
这是因为对于每一个元素,存在两种选择的可能性:选择该元素,或者不选择。
组合变形的数学公式可以表示为C(n, m),其中n表示集合的大小,m表示取出的元素个数。
C(n, m)的计算公式为C(n, m) = n! / (m!(n-m)!),其中n!表示n 的阶乘,即n! = n * (n-1) * (n-2) * ... * 2 * 1。
该公式的计算过程可以通过以下步骤进行解释:首先计算n的阶乘,然后计算m的阶乘,最后计算n-m的阶乘。
将n的阶乘除以m的阶乘和(n-m)的阶乘的乘积,即可得到组合变形的结果。
举例来说,假设有一个集合A = {1, 2, 3, 4, 5},我们需要从中选择3个元素进行组合。
根据公式C(5, 3) = 5! / (3!(5-3)!), 我们可以得到组合变形的结果为C(5, 3) = 10。
这意味着从集合A中选择3个元素进行组合的方式有10种。
组合变形在许多领域都有广泛的应用。
在计算机科学中,组合变形被用于解决排列问题、密码学算法和图像处理等。
在统计学和概率论中,组合变形被用于计算事件的可能性、样本空间的大小以及排列组合的问题。
在密码学中,组合变形被用于生成密钥、创建密码以及解密信息。
在图像处理中,组合变形被用于生成图像的不同变形、纹理的生成以及图像压缩等。
第九章 组合变形授课学时:8学时主要内容:拉弯、斜弯曲和弯扭组合变形的强度和变形的校核和计算。
§9–1 概 述1.定义在复杂外载荷作用下,构件的变形会包含几种简单变形,当几种变形所对应的应力属同一量级时,不能忽略之,这类构件的变形称为组合变形。
2.组合变形形式两个平面弯曲的组合;拉伸或压缩与弯曲的组合;扭转与弯曲。
3.组合变形的研究方法 —— 叠加原理 对于线弹性状态的构件,将其组合变形分解为基本变形,考虑在每一种基本变形下的应力和变形,然后进行叠加。
4.解题步骤外力分析:外力向形心简化并沿主惯性轴分解内力分析:求出每个外力分量对应的内力方程和内力图,确定危险面。
应力分析:画危险面应力分布图,叠加,建立危险点的强度条件。
§9–2拉(压)弯组合例 起重机的最大吊重kN P 12=,[]2/100m kN =σ。
试为横梁AB 选择适用的工字钢。
解:(1)受力分析由0=∑AM得kN T y 18=,kN T T y x 245.12==(2)作AB 的弯矩图和剪力图,确定C(3)确定工字钢型号按弯曲强度确定工字钢的抗弯截面系数[]363120101001012cm MW =⨯⨯=≥σ查表取3141cm W =的16号工字钢,其横截面积为21.26cm 。
在C 左侧的下边缘压应力最大,需要进行校核。
+=MPaMPa W M A N 1003.94101411012104.2610246343max max <=⨯⨯+⨯⨯=+=--σ固所选工字钢为合适。
§9–3斜弯曲1.斜弯曲概念:梁的横向力不与横截面对称轴或形心主惯性轴重合,这时杆件将在形心主惯性平面内发生弯曲,变形后的轴线与外力不在同一纵向平面内,2.解题方法1)分解:将外载沿横截面的两个形心主轴分解,于是得到两个正交的平面弯曲。
2)叠加:对两个平面弯曲进行研究;然后将计算结果叠加起来。
例 矩形截面悬臂梁,求根部的最大应力和梁端部的位移。