材料力學課件第九章組合變形contents目錄組合變形的定義與分類彎曲與扭轉(zhuǎn)組合變形拉伸與壓縮組合變形彎曲與剪切組合變形扭轉(zhuǎn)與剪切組合變形組合變形的定義與分類010102什么是組合變形組合變形通常發(fā)生在復(fù)雜機械系統(tǒng)或結(jié)構(gòu)中，如橋梁、建筑和航空器等，其中構(gòu)件需要承受多種外力同時作用。組合變形是指一個構(gòu)件在兩個或兩個以上的外力作用下發(fā)生的變形。這些外力可以包括拉伸、壓縮、彎曲和剪切等。彎曲與扭轉(zhuǎn)組合01當一個構(gòu)件同時受到彎曲和扭轉(zhuǎn)的外力作用時，就會發(fā)生彎曲與扭轉(zhuǎn)組合變形。這種變形會導(dǎo)致構(gòu)件的彎曲和剪切應(yīng)力同時存在。彎曲與拉伸或壓縮組合02當一個構(gòu)件在受到彎曲外力的同時，還受到拉伸或壓縮外力作用時，就會發(fā)生彎曲與拉伸或壓縮組合變形。這種變形會導(dǎo)致構(gòu)件的彎曲和拉伸或壓縮應(yīng)力同時存在。剪切與扭曲組合03當一個構(gòu)件同時受到剪切和扭曲的外力作用時，就會發(fā)生剪切與扭曲組合變形。這種變形會導(dǎo)致構(gòu)件的剪切和扭曲應(yīng)力同時存在。組合變形的分類彎曲與扭轉(zhuǎn)組合變形02變形同時包含彎曲和扭轉(zhuǎn)兩種基本形式。截面上的應(yīng)力分布較為復(fù)雜，包括正應(yīng)力和剪應(yīng)力。變形過程中，截面可能發(fā)生翹曲和扭曲。彎曲與扭轉(zhuǎn)組合變形的特點

彎曲與扭轉(zhuǎn)組合變形的應(yīng)力分析利用截面法分析彎曲和扭轉(zhuǎn)產(chǎn)生的應(yīng)力分量。計算截面上的正應(yīng)力和剪應(yīng)力，并分析其分布規(guī)律?？紤]截面翹曲和扭曲對應(yīng)力分布的影響。根據(jù)材料力學強度理論，建立組合變形的強度條件?？紤]材料的彈性極限、屈服極限和疲勞極限等因素。分析不同材料的抗彎和抗扭性能，為工程設(shè)計提供依據(jù)。彎曲與扭轉(zhuǎn)組合變形的強度條件拉伸與壓縮組合變形03拉伸與壓縮組合變形發(fā)生在物體受到拉伸和壓縮的復(fù)合外力作用時，變形特點是既有伸長或縮短，又有變粗或變細。受力特點在拉伸與壓縮組合變形中，物體的形狀和尺寸發(fā)生變化，但不會發(fā)生扭轉(zhuǎn)或彎曲。變形特點由于同時受到拉伸和壓縮作用，物體內(nèi)部會產(chǎn)生拉應(yīng)力和壓應(yīng)力，其應(yīng)力狀態(tài)較為復(fù)雜。應(yīng)力特點拉伸與壓縮組合變形的特點應(yīng)力分布在拉伸與壓縮組合變形中，由于受力特點和變形特點，物體內(nèi)部的應(yīng)力分布不均勻，存在拉應(yīng)力和壓應(yīng)力。應(yīng)力分析方法可以采用截面法、移置截面法、微元體平衡法等對拉伸與壓縮組合變形的應(yīng)力進行分析。應(yīng)力與外力關(guān)系通過分析外力和內(nèi)力的關(guān)系，可以確定物體內(nèi)部的應(yīng)力狀態(tài)和大小。拉伸與壓縮組合變形的應(yīng)力分析為保證物體在拉伸與壓縮組合變形下不發(fā)生破壞，必須滿足一定的強度條件。強度條件強度準則強度限制常用的強度準則有最大拉應(yīng)力準則、最大剪應(yīng)力準則、最大拉應(yīng)變準則等。根據(jù)不同的材料和不同的應(yīng)用場合，應(yīng)選擇合適的強度準則進行強度限制，以確保安全可靠。030201拉伸與壓縮組合變形的強度條件彎曲與剪切組合變形04在這種變形中，梁的軸線將發(fā)生彎曲，同時伴隨著剪切應(yīng)變，導(dǎo)致梁的橫截面發(fā)生相對轉(zhuǎn)動。彎曲與剪切組合變形會導(dǎo)致梁的應(yīng)力分布發(fā)生變化，產(chǎn)生復(fù)雜的應(yīng)力狀態(tài)。彎曲與剪切組合變形是工程中常見的變形形式，由彎曲和剪切兩種基本變形組合而成。彎曲與剪切組合變形的特點在彎曲與剪切組合變形中，梁的應(yīng)力分布受到彎曲和剪切變形的共同影響。彎曲變形導(dǎo)致梁的軸向應(yīng)力發(fā)生變化，而剪切變形則引起梁橫截面上的切向應(yīng)力。應(yīng)力分析需要考慮梁的材料屬性、截面尺寸和外加載荷等因素，通過建立平衡方程和本構(gòu)關(guān)系求解。彎曲與剪切組合變形的應(yīng)力分析彎曲與剪切組合變形的強度條件需要考慮梁的最大應(yīng)力不超過材料的許用應(yīng)力。許用應(yīng)力是根據(jù)材料的力學性能和設(shè)計要求確定的，用于確保梁在正常使用條件下不會發(fā)生破壞。強度條件需要考慮彎曲和剪切變形的應(yīng)力分量，以及可能的局部應(yīng)力集中現(xiàn)象。彎曲與剪切組合變形的強度條件扭轉(zhuǎn)與剪切組合變形05010204扭轉(zhuǎn)與剪切組合變形的特點同時存在扭矩和剪切力的作用，導(dǎo)致桿件發(fā)生彎曲和剪切變形。剪切力在截面內(nèi)產(chǎn)生剪切應(yīng)力，使桿件發(fā)生剪切變形。扭矩在截面內(nèi)產(chǎn)生扭矩應(yīng)力，使桿件發(fā)生彎曲變形。剪切變形和彎曲變形同時存在，相互影響。03截面內(nèi)剪切應(yīng)力和扭矩應(yīng)力的計算公式為：剪切應(yīng)力=剪切力/A，扭矩應(yīng)力=扭矩/IP。剪切應(yīng)力和扭矩應(yīng)力在截面內(nèi)分布不均勻，最大值出現(xiàn)在截面邊緣。剪切應(yīng)力和扭矩應(yīng)力可以合成總應(yīng)力，總應(yīng)力在截面內(nèi)分布規(guī)律與單一變形形式下的應(yīng)力分布規(guī)律相似。扭轉(zhuǎn)與剪切組合變形的應(yīng)力分析F_max=[F_s]*A*(1+F_s/F_b)，其中[F_s]為許用剪切力，A為橫截面面積，F(xiàn)_s/