矩形(薄壁)桿件自由扭轉(zhuǎn)計算程序可以幫助你快速解決薄壁桿件的彎曲和扭轉(zhuǎn)的強度計算問題,非常適合有關專業(yè)人員計算使用,提高了工作效率,使用方便快捷,綠色免費,非常實用。
本軟件完全參照哈爾濱建筑大學張三教授主編之《材料力學》第三章第八節(jié)、第九節(jié)之內(nèi)容編寫,僅供學習使用,不足之處歡迎指正。
薄壁桿件的彎曲和扭轉(zhuǎn)的強度計算問題,包括開口與閉合薄壁桿件的彎曲、自由扭轉(zhuǎn)、約束扭轉(zhuǎn)等問題的分析與計算,此外也涵蓋了次翹曲及剪切滯后等較深入的問題。
1.開口薄壁桿件的自由扭轉(zhuǎn)
可把截面視為一個狹長矩形或幾個狹長矩形的組合。應力和變形計算可引用狹長矩形截面桿的結果。最后計算公式仍用式,只是,意義作適當改變。
(1) 截面可展成一個狹長矩形的其中h為截面展開為狹長矩形時的中線長度。
(2) 截面可視為n個狹長矩形組成的,可按橫截面投影形狀保持不變(剛周界)假設,即根據(jù)各矩形的扭轉(zhuǎn)角和整個橫截面扭角相同,而整個截面的扭矩T等于各矩形截面承受的分扭矩之和,得到:
說明:
·發(fā)生在壁最厚的矩形長邊上。
·對于各種型鋼,考慮圓角和壁厚不均勻影響,對要乘以修正系數(shù),對角鋼,槽鋼,工字鋼。
2. 閉口薄壁桿件
受扭閉口薄壁桿件如圖4-21所示。對橫截面上剪應力的假設:
(1) 沿周邊的切線方向作用;
(2) 沿壁厚均勻分布。
當壁厚變化時,則剪流有(常量)
根據(jù)截面內(nèi)剪應力組成扭矩的條件:
此處(積分代表截面中線所圍面積)
利用功能原理,對桿長為的整桿可寫出扭轉(zhuǎn)力偶m所做的功,變形能由可求得若壁厚不變,則其中s為截面中線的周長。
所示為開口與閉口圓環(huán)薄壁桿件,試比較二者的自由扭轉(zhuǎn)剪應力和扭角。設兩桿材料相同,并具有相同的長度,平均半徑r和壁厚。
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