青画 发表于 2017-4-9 20:54:44

求助:异性件开口薄壁截面的扭转角计算






轨道回转速度n=1.8rpm   
左端焊接法兰盘底座,加强筋高度400mm,(左端不能扭转或翘曲)
右端螺栓连接盖板)——也不能扭转。右端1000处,受均部扭矩M作用

校核轨道的刚度、即应变时的扭转角?


疑问一:这种异性截面的“极惯性矩”(是一个积分)怎么求?
疑问二:这种异性截面的“扭转截面系数”套用那个公式?
疑问三:塑性扭转极限与弹性扭转极限的刚度比,这种开口的刚度比最好是1/2吗?






coolcyd 发表于 2017-4-10 02:36:59

本帖最后由 coolcyd 于 2017-4-10 02:39 编辑

刘的材料力学复习了大半,尝试回答楼主的提问。
大致确定楼主的问题属于“开口薄壁杆件的约束扭转”,校核刚度也即计算杆件的扭转变形大小。
先说前面问题的描述:
1 轨道怎么回转?对刚度和变形是否有影响?
2 “左端不能扭转或翘曲”,扭转一定会有,楼主的轨道属于非圆截面,翘曲也一定会有。
3 “右端也不能扭转”,难道楼主的轨道是理想刚性的?建议设定扭转角度的允许值,这才能继续谈校核刚度。
下面尝试回答楼主的疑问:
一、 “极惯性矩”是指的横截面上微元到形心距离的平方对截面面积的积分,楼主的轨道截面属于薄壁件,计算时可以简化为1/3*板宽*板厚^3。
二、计算扭转切应力时,用到抗扭截面系数,计算变形时用到抗扭刚度,扭转弹性模量*极惯性矩
三、没接触过,相信楼主也不会用到塑形相关的校核。

ngsxngtd 发表于 2017-4-9 21:58:41

看你不大肯用板梁,要用市售型材,那你就逐个试算,满意为止,反正电子表格无所不能。:lol
1.计算截面抗扭惯性矩;
2.计算截面扇形惯性矩;
3.计算双力矩,校核正应力;
4.专心对付扭矩平衡微分方程的解析式,计算了参数,根据边界条件,解出系数,然后就写出通解了。
图片中符号你懂的,具体看书了。
嗯,偷偷告诉你,那书俺也没看透,现行的整个钢构规范里压根不提这茬。:lol

林海加油 发表于 2017-4-9 21:02:50

前排帮顶, 可以请蜗牛叔给指点指点:lol

杰森·伯恩 发表于 2017-4-9 21:40:22

参考一下

Irving 发表于 2017-4-9 21:53:18

一些自创的名词让人不理解。

求这类结构的扭转角或者强度,首先要明确杆件横截面,长度,两端约束,力,然后据此求出自由扭转刚度,翘曲扭转刚度。
从自由扭转约束扭转的那个微分方程开始,写出齐次解,根据边界条件确定系数,然后带入那个均布力产生的特解。这样就出求扭转角。
但是还要评估一下两边是否真的约束住了,那个在均布力的作用下,不会产生截面的畸变。

可能说的有漏洞,请指出。

寂静回声 发表于 2017-4-9 22:36:42

这轴测图意味着什么;P,是你一笔一笔用CAD画的吗

tmxk 发表于 2017-4-10 08:37:54

ansys自定义截面,查询可得扭转刚度,就是麻烦点

4566549 发表于 2017-5-20 16:03:46

大侠,此问题后来怎样解的?
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