第四章扭转讲稿材料力学同济大学.docx
《第四章扭转讲稿材料力学同济大学.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第四章扭转讲稿材料力学同济大学.docx(22页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、一、教学目标与教学内容1、教学目标(1)掌握扭转的概念;(2)熟练掌握扭转杆件的内力(扭矩)计算和画扭矩图;(3)了解切应力互等定理及其应用,剪切胡克定律与剪切弹性模量;(4) 熟练掌握扭转杆件横截面上的切应力计算方法和扭转强度计算方法;(5) 熟练掌握扭转杆件变形(扭转角)计算方法和扭转刚度计算方法;(6)了解低碳钢和铸铁的扭转破坏现象并进行分析。(7)了解矩形截面杆和薄壁杆扭转计算方法。2、教学内容(1) 扭转的概念和工程实例;(2) 扭转杆件的内力(扭矩)计算,扭矩图;(3) 切应力互等定理, 剪切胡克定律;(4) 扭转杆件横截面上的切应力, 扭转强度条件;(5) 扭转杆件变形(扭转角)
2、计算,刚度条件;(6) 圆轴受扭破坏分析;(7) 矩形截面杆的只有扭转;(8) 薄壁杆件的自由扭转。二、重点和难点1、重点:教学内容中(1)(6)。2、难点:切应力互等定理,横截面上切应力公式的推导,扭转变形与剪切变形的区别,扭转切应力连接件中切应力的区别。通过讲解,多媒体的动画演示扭转与剪切的变形和破坏情况,以及讲解例题来解决。三、教学方式 通过工程实例建立扭转概念,利用动画演示和实物演示表示扭转时的变形,采用启发式教学,通过提问,引导学生思考,让学生回答问题。四、建议学时 6学时五、实施学时六、讲课提纲工程实例:图4-1*扭转和扭转变形1、何谓扭转?如果杆件受力偶作用,而力偶是作用在垂直于
3、杆件轴线的平面内,则这杆件就承受了扭转。换言之,受扭杆件的受力特点是:所受到的外力是一些力偶矩,作用在垂直于杆轴的平面内。2、何谓扭转变形?在外力偶的作用下,杆件的任意两个横截面都绕轴线发生相对转动。杆件的这种变化形式称为扭转变形。换言之,受扭转杆件的变形特点是:杆件的任意两个横截面都绕轴线发生相对转动。I 圆轴扭转时的应力和强度计算一、外力偶矩、扭矩和扭矩图1、外力偶矩(T)的计算 KNm (7-1)Pp指轴所传递的功率(马力) n指轴的转速(转/分、r/min) KNm (7-2)PkW指轴所传递的功率(千瓦、Kw) n指轴的转速(转/分、r/min)2、扭矩(Mn)的确定及其符号规定(1
4、)Mn的确定 截面法图4-3 (2)Mn的符号规定 右手螺旋法则图4-43、扭矩图 扭矩随轴线横截面位置改变而变化的规律图,称为扭矩图。作法:轴线(基线)x 横截面的位置纵坐标 Mn的值正、负 正值画在基线上侧,负值画在基线下侧。例题 7-1 一传动轴作每分钟200转的匀速转动,轴上装有5个轮子(7-2,a)。主动轮2输入的功率为60kW,从动轮1,3,4,5依次输出的功率为18kW,12kW,22kW和8kW。试作出该轴的扭矩图。图4-5解:(1)代入公式7-2,将计算所得的外力偶矩值标上各轮上。 (2)作扭矩图,见图4-5,b一、 圆轴扭转时横截面上的应力1、实心圆轴(1)的分布规律(a)
5、 (b) 图4-6(2)的方向由Mn确定,与M n同向(见图4-6,a) 注意半径(3)的计算 (7-3)式中Mn- 横截面上的扭矩; -指截面上所求应力的点到截面圆心的距离; Ip-指实心圆截面对其圆心的极惯性矩,其计算式为。(4)计算公式的讨论:对于某一根受扭的圆轴而言,一定发生在所在段;在确定的截面上,一定发生在处(周边上);Ip的意义从的计算公式讨论Ip :Ip愈大,愈小;从应力分布状况讨Ip :靠近圆心的材料,承受较小的应力。设想:把实心轴内受应力较小部分的材料移到外层,做成空心,达到充分利用材料、减轻自重的目的。 2、空心圆轴(1)的分布规律(2)的计算图4-7计算式与实心圆轴的相
6、同,只是极惯性矩的计算不同空心圆轴的Ip空计算 式中的(3)的方向仍旧由扭矩的转向确定,垂直半径。3、薄壁圆筒(1) 界限及误差当时,可用薄壁圆筒公式计算,用空心、薄壁计算公式之误差仅为3%左右。(2) 的分布规律 图4-8(3)的计算 (r0见图4-8) (7-4) 三、圆轴扭转时斜截面上的应力横截面上:发生在周边各点,=0圆轴扭转时,轴内的最大应力如何?需要研究任意点、任意截面上的应力情况,即需要研究斜截面上的应力情况。在任意一点取一微小的正六面体abcdefgh:图4-9分析垂直于前后两个面的任一斜截面mn上的应力:设斜截面mn的面积为dA,则mb面和bn面的面积:选取参考轴、写出平衡方
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 第四 扭转 讲稿 材料力学 同济大学
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【可****】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【可****】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。