这种梁的强度刚度如何求解
本帖最后由 寂静回声 于 2016-12-15 22:43 编辑如图,三根方管焊接组成一根梁,红色箭头代表外力F,垂直水平面,作用于梁的一端,梁的另一端插进墙内。那么这种梁可以被看作悬臂梁吗
1 从外力F的作用点看,如果对外力F进行平移的话,不仅使梁弯曲变形,还对最长段和中间段有个转矩,使这两段产生扭转变形,这些变形叠加,最后也导致最短段也扭转了;
2 梁在外力F的作用下产生两种基本变形的组合变形,一般在材料力学上使用叠加原理求解应力,选择适当的强度理论进行强度计算;
3 那刚度呢,是不是也用同样的叠加思路,弯曲变形用挠度求解,扭转变形用单位长度扭转角求解呢,但是单位长度扭转角适用于圆截面杆,而方管则是非圆截面杆,非圆截面杆扭转后,截面由平面变成了曲面,平面假设不成立了,圆杆扭转时的应力和变形公式都不适用了。思路到这,猛然发现第2条的强度计算也无法进行。
4 非圆截面杆的扭转可分为自由扭转和约束扭转,从图上看,此方管的扭转还属于约束扭转,难度系数又加一层
5 说到方管,其截面中线是一条封闭的折线,所以称为闭口薄壁杆件;如果把方管换成工字钢、槽钢或角钢呢,由于其截面中线是一条不封闭的折线,称为开口薄壁杆件,难度系数又加一层。
6 再翻书,被告之,这不是材料力学能处理的,是弹性力学范畴。:L
最后,贴个云图结果,正如8爷说的,这不懂力学,有个云图结果又怎么样呢。
各位遇到这样的问题,如何求解呢
毕新问李老板:“DSP你给改了吧!”
“现在看出念书少就是不行呀!我发现作工控的人少有懂数模的。懂数模的人一般又都很愚,想挣钱的人又都特急。”李老板为自己做的事得意。
弯,扭,剪三种合成,这方管截面不一定最优,假如荷载再加上振动,更需要基础知识,力学基础+结构原理。
大侠可以找这本书看一下
《结构分析》 作者: 希伯勒出版社: 电子工业出版社 译者: 毕继红
计算多杆结构的位移,单位载荷法很实用,熟练之后简单的结构心算下就能有结果。二楼大侠列出了该方法的基本方程,这在铁木辛柯的材料力学或任一本结构力学书里都有介绍。
非圆截面的扭转要用到弹性力学中的薄膜比拟方法,扭转应力函数和薄膜在受均匀压力下垂的饶度是相似的,二楼大侠图4列出就是用这种方法得出几个常用的计算式 大侠可以多发些这样的案例大家互相交流,记得前阵子大侠提到一个圆盘与支撑柱焊接的案例,另一个大侠好像直接用梁的方式解的。我这两天也一直在考虑这个问题,觉得上面应该认为是平面薄板来解,重点是平面薄板的变形以及焊点所受的剪切力的核算,不知道考虑是否得当,由于抽不出时间一直没有深入的去解这个问题,以后有时间补一个详细的解法。 本帖最后由 Irving 于 2017-7-15 19:22 编辑
偶然看到,这个题。
先求出整个杆件的弯矩和剪力。然后算出两个梁的扭矩。比如墙里的梁是梁1,第二个了梁是梁2。
然后根据其截面,计算自由扭转和扇性惯性矩。这个是方管,找专门的公式就可以了。然后根据扭转微分方程,梁1右边自由,左边固定,梁2前面弹性基础,后面自由。为什么前面弹性呢?因为在梁2扭转方向,是梁1的受弯方向,求梁1的刚度,带入梁2的扭转微分方程。解出。
强度,就是把拉弯扭的应力叠加。刚度是根据梁1,2的扭转角求。。
不知道对不对,近似的好像有点厉害。
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