河海大学,材料力学,课件,力学,第六章,挠度
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材料力学挠度计算公式:
1、在跨中单个荷载F作用下的挠度是:F*L^3/(48EI)
2、在均不荷载q作用下的挠度是:5*q*L^4/(384EI)
3、在各种荷载作用下,利用跨中弯矩M可以近似得到统一的跨中挠度计算公式:0。
1*M*L^2/(EI)。
其中:p=kN=1000N,L=8。
16m=8 160mm,E=2。
1x10^5N/mm^2=210000N/mm^ 2,Ix=5280cm^4=52800000mm^4,计算结果单位= mm。
悬臂梁受均布荷载或自由端受集中荷载作用时,自由端最大挠度分别为的,其计算公式:
Ymax=1ql^4/(8EI)。
;Ymax=1pl^3/(3EI)。
q为均布线荷载标准值(kn/m)。
;p为各个集中荷载标准值之和(kn)。
你可以根据最大挠度控制1/400,荷载条件25kn/m以及一些其他荷载条件。
扩展资料
挠度是在受力或非均匀温度变化时,杆件轴线在垂直于轴线方向的线位移或板壳中面在垂直于中面方向的线位移。
细长物体(如梁或柱)的挠度是指在变形时其轴线上各点在该点处轴线法平面内的位移量。
薄板或薄壳的挠度是指中面上各点在该点处中面法线上的位移量。
物体上各点挠度随位置和时间变化的规律称为挠度函数或位移函数。
通过求挠度函数来计算应变和应力是固体力学的研究方法之一。
第六章弯曲变形知识要点1、弯曲变形的概念1)、挠曲线弯曲变形后梁的轴线变为挠曲线。
平面弯曲时,挠曲线为外力作用平面内的平面曲线。
2)、平面弯曲时的变形在小变形情况下,梁的任意二横截面绕各自的中性轴作相对转动,杆件的轴线变为平面曲线,其变形程度以挠曲线的曲率来度量。
1》纯弯曲时,弯矩—曲率的关系(由上式看出,若弯曲刚度EI为常数则曲率为常数,即挠曲线为圆弧线)2》横力弯曲时,弯矩—曲率的关系3)、平面弯曲时的位移1》挠度——横截面形心在垂直于梁轴线方向上的线位移,以表示。
2》转角——横截面绕其中性轴旋转的角位移,以表示。
挠度和转角的正负号由所选坐标系的正方向来确定。
沿y轴正方向的挠度为正。
转角的正负号判定规则为,将x轴绕原点旋转90°而与y轴重合,若转角与它的转向相同,则为正,反之为负。
4)、挠曲线近似微分方程5)、受弯曲构件的刚度条件,2、积分法求梁的挠度和转角由积分常数C、D由边界条件和连续性条件确定。
对于梁上有突变载荷(集中力、集中力偶、间断性分布力)的情况,梁的弯矩M(x)不是光滑连续函数,应用上式时,应分段积分,每分一段就多出现两个积分常数。
因此除了用边界条件外,还要用连续性条件确定所有的积分常数。
边界条件:支座对梁的位移(挠度和转角)的约束条件。
连续条件:挠曲线的光滑连续条件。
悬臂梁边界条件:固定端挠度为0,转角为0连续条件:在载荷分界处(控制截面处)左右两边挠度相等,转角相等简支梁边界条件:固定绞支座或滑动绞支座处挠度为0连续条件:在载荷分界处(控制截面处)左右两边挠度相等,转角相等连接铰链处,左右两端挠度相等,转角不等3、叠加原理求梁的挠度和转角1)、叠加原理各载荷同时作用下梁任一截面的挠度和转角等于各个载荷单独作用时同一截面挠度和转角的代数和。
2)、叠加原理的限制叠加原理要求梁某个截面的挠度和转角与该截面的弯矩成线性关系,因此要求:1》弯矩M和曲率成线性关系,这就要求材料是线弹性材料2》曲率与挠度成线性关系,这就要求梁变形为小变形4、弯曲时的超静定问题——超静定梁1)、超静定梁约束反力数目多于可应用的独立的静力平衡方程数的梁称为超静定梁,它的未知力不能用静力平衡方程完全确定,必须由变形相容条件和力与变形间的物理关系建立补充方程,然后联立静力平衡方程与补充方程,求解所有的未知数。
第二章 拉压变形2-11 图示一挡水墙示意图,其中AB 杆支承着挡水墙,各部分尺寸均已示于图中。
若AB 杆为圆截面,材料为松木,其容许应力[σ]=11MPa ,试求AB 杆所需的直径。
解:2-16 试校核图示销钉的剪切强度。
已知F =120kN ,销钉直径d =30mm ,材料的容许应力[τ]=70MPa 。
若强度不够,应改用多大直径的销钉?解:MPa A F 88841049210120243./=⨯⨯⨯==-πτ 不满足强度条件46324110571810702101202-⨯=⨯⨯⨯=≥=.][τπF d A F NP3m4m2mkN b h P 40221==γkNF P F F MN N i O111104060032...:)(==⨯-⨯⨯=∑强度条件:cmd m d AF N583102861101110111142363..)/(.][≥⨯=⨯⋅⨯⨯≥≤=-πσσ以上解不合理: 柔度:7557451.)//(/=⨯==d i l μλ3.d3cm第三章 扭转变形3-3 图示组合圆轴,内部为钢,外圈为铜,内、外层之间无相对滑动。
若该轴受扭后,两种材料均处于弹性范围,横截面上的切应力应如何分布?两种材料各承受多少扭矩?dxd φργ= γτG =80120 5050F AB Cc x c r 1r 2 r 3 F M 3-10(b) F=40kN, d=20mm 解:中心c 位置 380/=c x 等效后:kNF M 936103802003.)/(=⨯-=-由F 引起的切应力MPa d kN A F 442403243.)/()/(==='πτ由M 引起的剪切力满足321r F r F r F B A c ///==Mr F r F r F B A C =++321解得kNF C 839.=C 铆钉切应力最大MPa d kN A F C 712683924.)/(./===''πτMpac 1169.=''+'=ττττγ第四章弯曲变形4-12 切应力流4-12 试画出图示各截面的弯曲中心的大致位置,并画出切应力流的流向,设截面上剪力F Q 的方向竖直向下。
河海大学--813材料力学河海大学是一所有近百年办学历史,以水利为特色,工科为主,多学科协调发展的教育部直属全国重点大学,是国家首批授权授予学士、硕士和博士学位,国家“211工程”重点建设、”985工程优势学科创新平台“建设以及设立研究生院的高校,拥有水文水资源与水利工程科学国家重点实验室和水资源高效利用与工程安全国家工程研究中心。
一、院校基本情况1、校区及院系设置河海大学总占地面积2300余亩。
研究生院坐落在南京市区风景优美的清凉山麓。
培养领域覆盖了工、理、经、管、文、法等多学科,尤其是在水利学科研究生培养方面具有广泛的社会影响,是我国最大的水利学科研究生培养基地。
校区设有:(1)本部(西康路校区)主要是留学生以及水利、水文、土木、港行、环境学院的大三大四本科生级研究生。
(2)江宁校区由所有本科生和部分研究生,河海大学江宁校区有水文院,水电院,水电院,港航院,土木院,环境院,能电院,计信院,商学院,公管院,理学院,外语院,力材院,法学院,体育系,地学院,机电院。
(3)常州校区常州校区主要是在机械类专业基础上发展起来的一个校区,毕业证和本部江宁完全一样,物联网工程学院研究生也在常州校区。
院系设有:水文水资源学院、水利水电学院、港口海岸与近海工程学院、土木与交通学院、环境学院、能源与电气学院、计算机与信息学院、机电工程学院、物联网工程学院、力学与材料学院、地球科学与工程学院、海洋学院、理学院、商学院、企业管理学院、公共管理学院、法学院、马克思主义学院、外国语学院、体育系等专业院系和2、住宿环境:一间宿舍四张床,有阳台、独立卫生间、热水器、空调,房间上面还有一个转头风扇。
饮水机、保险柜是可以租的,学期结束后还给学校就会退押金。
3、研究生主要从事一般研一就可以把所以的课程修完,研二研三都是导师带着项目或者出去实习。
二、了解专业基础情况:材料力学1.专业课代码+方向水利水电学院:081502 ●☆水力学及河流动力学01河流管理与生态环境02工程水力学理论与应用03水沙运动理论与工程应用04工程渗流及地下水05计算水力学及水信息技术081503 ●☆水工结构工程01高坝及坝基安全监控理论、方法和技术02坝工设计计算理论与试验技术03高边坡及地下工程04大型水闸、船闸及输水结构05水工混凝土结构及新材料研究081504 ●☆水利水电工程01水利水电系统规划与工程经济02水电站、泵站和抽水蓄能电站水力学03水电站、泵站结构04水力机组过渡过程控制与仿真05抽水蓄能及新能源技术0815Z2 ●★水利水电建设与管理01水利水电建设项目管理02水利水电建设造价管理03水利水电工程运营管理04水利水电建设新技术、新材料 05水工建筑物综合整治技术082802 ●农业水土工程01水土资源规划利用02灌溉排水理论与节水灌溉新技术03灌排泵站技术04农业水土环境与保护05灌区现代化管理06 农业机械化0828Z1 ●★农业水土资源保护01农业水土流失过程机理及预报02农业水土资源高效利用03小流域综合治理04农业水土生态修复05水土资源保护生态服务功能085227 农业工程(专业学位)085214水利工程(专业学位)02水工与水电港口海岸与近海工程学院:081505 ●☆港口、海岸及近海工程01河口海岸及近海工程水动力环境02海岸风暴灾害与防灾减灾03港口航道工程泥沙与疏浚04工程结构物及其与周围介质的相互作用05水运工程经济、规划与管理0830Z2 ●★海岸带资源与环境01海岸带环境动力与灾害02海岸带环境监测与信息技术03海岸带资源开发、管理与可持续发展04海岸带工程与景观05海岸带生态环境与湿地保护085214水利工程(专业学位)03港口海岸及近海工程土木与交通学院:081401 ●☆岩土工程01土的静动力学特性与本构理论02现代高土石坝设计理论与方法03软土地基处理与基础工程04岩石力学与岩体工程05岩土渗流与环境土工06 隧道与地下工程081402 ●▲结构工程01混凝土结构基本理论及近代计算方法02钢结构基本理论及结构分析方法03新型结构与钢-混凝土组合结构性能与设计04工程结构耐久性、鉴定加固与改造05工程结构抗震与振动控制081405 ●▲防灾减灾工程及防护工程01地震灾变与工程抗震02爆炸力学与工程抗爆03基础隔振与振动控制04城市安全与防灾减灾081406 ●▲桥梁与隧道工程01钢桥疲劳及维护02 组合结构及新型预应力混凝土结构桥梁设计理论03 桥梁抗震04 大跨径桥梁安全监控082301 道路与铁道工程01路面结构与材料02路基路面改扩建技术03路基路面病害检测与修复技术04路基工程理论与技术085213建筑与土木工程(专业学位)085222交通运输工程(专业学位)能源与电气学院:080704 流体机械及工程01流体机械及工程安全运行、故障测试与诊断02流体机械及工程特性、建模技术及优化设计03水力机组的动态特性、过渡过程控制与仿真04水工机械结构与机电一体化研究05可再生能源技术0807Z1 ★可再生能源科学与工程01 风力机空气动力学02 风力机组控制与并网03 风电场规划与设计04 海洋能发电05 太阳能热发电085206 动力工程(专业学位)力学与材料学院:080102 ●固体力学01工程材料的力学特性与行为02损伤与断裂力学03结构力学与结构优化04新型材料与结构的力学行为05纳米力学06岩体力学与土力学080104 ●☆工程力学01高坝破坏力学与安全评估02计算力学与工程仿真03地下工程理论与分析04结构试验与病险结构的检测和加固 05结构动力学与工程抗震06工程结构的可靠性与优化设计07水利土木工程灾变力学080502 材料学01 高性能水泥基材料02 高性能金属材料03 材料表面工程04 材料成形与加工05 高分子材料合成与改性06 功能建筑材料0814Z2 ●★▲土木工程材料01 混凝土材料02 复合材料03 新型建筑材料04 金属结构材料05 土工合成材料0801Z1 ●★材料与结构安全01新型水工材料与表面防护技术研究02工程结构安全评估理论和修复加固新材料、新技术研究03工程材料损伤行为和寿命预测方法研085204 材料工程(专业学位)2. 目标专业考什么?专业课代码+专业名称813材料力学3.初试参考书目是什么?近3年参考书变化情况?《材料力学》(第一版)徐道远等编著,河海大学出版社,2006.1;或《材料力学》(第四版)孙训方主编,高等教育出版社,2002年。
材料力学附录挠度表
在材料力学中,挠度表是用来计算物体的弯曲变形程度的参考表格。
挠度是指物体在受力作用下发生的弯曲变形的程度,也可以理解为物体在外力作用下的弯曲程度。
挠度表通常列出了不同形状和材料的物体在不同受力情况下的挠度计算公式或系数。
以下是一个简化的挠度表示例:
1. 材料:钢
- 悬臂梁的挠度公式:δ = (WL^3) / (3EI)
- 支承梁的挠度公式:δ = (5WL^4) / (384EI)
其中,δ为挠度,W为受力点的载荷,L为梁的长度,E为弹性模量,I为截面惯性矩。
2. 材料:木材
- 悬臂梁的挠度公式:δ = (WL^3) / (48EI)
- 支承梁的挠度公式:δ = (7.5WL^4) / (384EI)
其中,δ为挠度,W为受力点的载荷,L为梁的长度,E为弹性模量,I为截面惯性矩。
3. 材料:铝合金
- 悬臂梁的挠度公式:δ = (WL^4) / (8EI)
- 支承梁的挠度公式:δ = (W*L^3) / (48EI)
其中,δ为挠度,W为受力点的载荷,L为梁的长度,E为弹性模量,I为截面惯性矩。
需要注意的是,挠度表中给出的公式或系数只是近似计算的结果,实际情况会受到许多其他因素的影响,如材料的非线性、梁的支撑方式等。
因此,在实际应用中,可能需要考虑更复杂的挠度计算方法或使用专业的材料力学软件进行分析。