圆轴的扭转变形实际上是剪切变形

第三章 圆轴的扭转

1. 试画出图示轴的扭矩图。

解：

（1）计算扭矩。将轴分为2段，逐段计算扭矩。 对AB段：

∑MX＝0， T1－3kN·m＝0 可得：T1＝3kN·m 对BC段：

∑MX＝0， T2－1kN·m＝0 可得：T2＝1kN·m （2）画扭矩图。

根据计算结果，按比例画出扭矩图如图。

2.图示一传动轴，转速n=200r/min，轮A为主动轴，输入功率PA=60kW，轮B，C，D均为从动轮，输出功率为PB=20kW，PC=15kW，PD=25kW。1）试画出该轴的扭

矩图；2）若将轮A和轮C位置对调，试分析对轴的受力是否有利？

解：

（1）计算外力偶矩。 MA=9549×60/200=2864.7N·m 同理可得：

MB=954.9N·m，MC=716.2N·m，MD=1193.6N·m （2）计算扭矩。

将将轴分为3段，逐段计算扭矩。 对AB段：∑Mx＝0， T1＋MB＝0 可得：T1＝-954.9N·m

对BC段：∑Mx＝0， T2＋MB－MA＝0 可得：T2＝1909.8N·m

对BC段

第六章 圆轴的扭转

一、填空题

1、圆轴扭转时的受力特点是：一对外力偶的作用面均_______于轴的轴线，其转向______。 2、圆轴扭转变形的特点是：轴的横截面积绕其轴线发生________。

3、在受扭转圆轴的横截面上，其扭矩的大小等于该截面一侧（左侧或右侧）轴段上所有外力偶矩的_______。

4、在扭转杆上作用集中外力偶的地方，所对应的扭矩图要发生________,_________值的大小和杆件上集中外力偶之矩相同。

5、圆轴扭转时，横截面上任意点的剪应变与该点到圆心的距离成___________。

6、试观察圆轴的扭转变形，位于同一截面上不同点的变形大小与到圆轴轴线的距离有关，显然截面边缘上各点的变形为最_______,而圆心的变形为__________。 7、圆轴扭转时，在横截面上距圆心等距离的各点其剪应变必然_________。

8、从观察受扭转圆轴横截面的大小、形状及相互之间的轴向间距不改变这一现象，可以看出轴的横截面上无____________力。

9、圆轴扭转时，横截面上剪应力的大小沿半径呈______规律分布。

10、圆轴扭转时，横截面上内力系合成的结果是力偶，力偶作用于面垂直于轴线，相应的横截面上各点的剪应力应

实验二 常见力学仪器操作及数据分析专项能力训练 ——圆轴扭转实验

一、 实验目的

1．测定钢的剪切弹性模量G，验证剪切胡克定律。 2．观察、分析低碳钢和铸铁的扭转破坏现象。 二、 设备及仪器

1．JY－2型扭角仪

2．NJ—50B型扭转试验机 3．游标卡尺 4．钢皮尺 三、 实验原理

在比例极限内验证剪切胡克定律，并测定钢的剪切弹性模量G。圆轴扭转时，在比例极限内，圆轴两端截面的扭转角?与转矩的大小成正比，即：

??MnL GIp通过实验可以验证转矩与扭转角是否符合上述关系，如果符合，即验证了剪切胡克定律。 实验时，为了验证胡克定律，并提高测量精确度，通常采用增量法进行实验。也就是把欲加的最终载荷分成几等份，逐级加载，因各次增加的转矩Mn相同，如果通过扭角仪得出的扭转角增量大致相同，则可以说明圆轴扭转角与转矩Mn成正比关系，这就验证了剪切胡克定律。

???又从上式可求得剪切弹性模量G为：

?Mn?L （1）

GIp?Mn?L （2）

??IpG?四、 实验方法和步骤

1．用JY-2型扭角仪验证剪切胡克

第19卷第1期 2002年 2 月

文章编号：1000-4750(2002)01-001-08

工 程 力 学 ENGINEERING MECHANICS

Vol.19 No. 1 Feb. 2002

基于一阶剪切变形理论的 新型复合材料层合板单元

岑 松1，龙驭球2，姚振汉1

(1. 清华大学工程力学系，北京100084；2. 清华大学土木系，北京100084)

摘 要：基于一阶剪切变形理论(FSDT)，本文构造一种新型的20自由度(每结点5个自由度)，四边形复合材料层合板单元，适合于任意铺设情形的层合板的计算。它是按如下方式构造的：(1) 单元每边的转角和剪应变由Timoshenko层合厚梁理论来确定；(2) 对单元域内的转角场和剪应变场进行合理的插值；(3) 引入平面内双线性位移场来体现层合板面内与弯曲的耦合作用。本文单元，记为TMQ20，不存在剪切闭锁现象，在计算单层的各向同性板时可以退化为文[1]中优质的中厚板单元TMQ。在文[2]中将给出本文单元对于层合板问题的详细数值算例。

关键词：有限元；复合材料层合板；一阶剪切变形理论(FSDT)；Timoshenko层合梁 中图分类号：TB33, TU33 文献标识码：

第19卷第1期 2002年 2 月

文章编号：1000-4750(2002)01-001-08

工 程 力 学 ENGINEERING MECHANICS

Vol.19 No. 1 Feb. 2002

基于一阶剪切变形理论的 新型复合材料层合板单元

岑 松1，龙驭球2，姚振汉1

(1. 清华大学工程力学系，北京100084；2. 清华大学土木系，北京100084)

摘 要：基于一阶剪切变形理论(FSDT)，本文构造一种新型的20自由度(每结点5个自由度)，四边形复合材料层合板单元，适合于任意铺设情形的层合板的计算。它是按如下方式构造的：(1) 单元每边的转角和剪应变由Timoshenko层合厚梁理论来确定；(2) 对单元域内的转角场和剪应变场进行合理的插值；(3) 引入平面内双线性位移场来体现层合板面内与弯曲的耦合作用。本文单元，记为TMQ20，不存在剪切闭锁现象，在计算单层的各向同性板时可以退化为文[1]中优质的中厚板单元TMQ。在文[2]中将给出本文单元对于层合板问题的详细数值算例。

关键词：有限元；复合材料层合板；一阶剪切变形理论(FSDT)；Timoshenko层合梁 中图分类号：TB33, TU33 文献标识码：

圆周扭转的强度计算

基础知识

1、 圆轴扭转的受力和变形特点：

2、圆轴扭转时的内力为 ，如何求 。

3、圆轴扭转时横截面上的应力是 ，与截面 。

4、圆轴扭转时横截面上应力的分布规律 （1） （2）

（3） （4）

基本计算公式

1横截面上任意一点切应力计算公式：

2、 最大切应力计算公式：

3.抗扭截面系数与哪些因素有关，及计算式

圆轴扭转的强度条件

1、 危险截面：

2、 强度条件：

基本题型

（一） 、基本概念理解 （二）、简单公式应用 （三）、强度条件应用

1、圆轴扭转时，横截面上任意点的切应力与该点到圆心的距离成___________。 2、圆轴扭转时，横截面上切应力的大小沿半径呈______规律分布。

3、圆轴扭转时，横截面上内力系合成的结果是力偶，力偶作用于面垂直于轴线，相应的横截

天津大学 化工机械基础 化工设备基础

《化工设备机械基础》教程 第五章 圆轴的扭转 第一节 圆轴扭转的实例与概念

首页 末页 向上 向下 返回 结束 调音

天津大学 化工机械基础 化工设备基础

《化工设备机械基础》教程 工程上传递功率的圆轴及其扭转变形

传动轴

首页 末页 向上 向下 返回 结束 调音

天津大学 化工机械基础 化工设备基础

《化工设备机械基础》教程 工程上传递功率的圆轴及其扭转变形哪 种 工 具 的 力 学 设 计 比 较 合 理 ？

首页 末页 向上 向下 返回 结束 调音

天津大学 化工机械基础 化工设备基础

《化工设备机械基础》教程 工程上传递功率的圆轴及其扭转变形 圆 轴 AB AB AB AB首页 末页 向上 向下 返回 结束 调音

天津大学 化工机械基础 化工设备基础

《化工设备机械基础》教程1.扭转变形

Tk受力特点：反向力偶， 反向力偶，且外力偶的作 用面与杆件轴线垂直； 用面与杆件轴线垂直；

受扭杆件的 力学模型特征

Tkφ

变形特点：

横截面之间绕杆件的轴线 产生相对角位移。 产生相对角位移 横截面之间的相对角位移， 横截面之间的相对角位移，称为扭转角。首页 末页 向上 向下 返回 结束 调音

具有上述特征的变形 称为扭转变形。 工程

大家好，我是轮胎。我有圆圆的外形，还有一些斑纹，我住在一辆汽车的底下，我每天随主人四处去旅行。

夏天到了，炎热的阳光晒着我的身体，石头子压着我，疼死了。主人仍然每天开着汽车到处走，我想休息一下也不行。有一天，我趁主人睡觉时从车轮的位置下来了，我立刻逃走了。

走呀，走呀，不知不觉中，我来到了一家水果店，我看到了水果店里的西瓜，穿着绿色的外衣，外衣上还有些黑色的斑纹，看上去比我漂亮多了！我这么想着。可是，我觉得自己太累了，于是我窝在一个角落里休息会。迷迷糊糊中，我感觉身体有点热。

第二天，我发现自己真的变成了西瓜了，而且和水果店里的西瓜一模一样。于是兴奋的我爬上了货架，好不容易上了架子，我意外地被人买了，他给我舒服的洗个澡，正当我躺在桌子上时，我感觉一把刀子正要靠近我，我立刻跑走了。

慌乱之中，我到了一家钟表店，看到了挂在墙壁上的钟，会嘀嗒嘀嗒地唱歌，还能被灯光照耀，真像一个舞台。

忽然，钟作文表店老板向我走来，并笑着说：多么美丽的西瓜钟呀！”我疑惑地低头看了看自己，呀！我怎么变成钟了？一个小女孩跑了出来，叫唤着：爸爸，你可以把这个钟送给我吗？”恩”钟表店老板满口答应。

过了几个星期，我感觉我不仅唱的很艰难，而且感觉自己动

文档收集于互联网，已重新整理排版.word版本可编辑,有帮助欢迎下载支持.

车架的焊接变形及减小变形的措施

标签：焊接车架变形整形焊缝

车架的焊接变形及减小变形的措施

摩托车车架多数采用复杂管、板式焊接结构，是摩托车的支撑骨架，在整车中既要满足众多车体零件安装的要求，又要保证车辆行驶平稳，因此对车架的结构尺寸和形状精度要求较高。摩托车车架焊接后往往会出现变形，不但直接影响整车装配及整车性能，还可能降低车架结构的承载能力引发事故，因此制造中限制和消除焊接变形非常重要。控制摩托车车架的焊接变形主要从设计和工艺2个方面解决，现探讨如何控制车架焊接变形的措施。

影响车架变形的因素和焊接变形的种类

1、影响因素

影响车架焊接变形的因素有很多，主要有以下几点：

a)焊接工艺方法：不同的焊接方法将产生不同的温度场，形成的热变形也不相同。一般来说自动焊比手工焊加热集中，受势区窄，变形较小；CO2气体保护焊焊丝细，电流密度大，加热集中，变形小，比手工焊更适合于车架焊接。

b)焊接参数（焊接电流、电弧电压、焊接速度）：焊接变形随焊接电流和电弧电压增大而增大，随焊接速度增快而减小，其中电弧电压的作用明显。因此低电压、高速大电流密度的自动焊变形较小。

c)焊缝数量和断面大小：焊缝数量愈

第六章 圆轴的扭转

一、填空题

1、圆轴扭转时的受力特点是：一对外力偶的作用面均_______于轴的轴线，其转向______。 2、圆轴扭转变形的特点是：轴的横截面积绕其轴线发生________。

3、在受扭转圆轴的横截面上，其扭矩的大小等于该截面一侧（左侧或右侧）轴段上所有外力偶矩的_______。

4、圆轴扭转时，横截面上任意点的切应力与该点到圆心的距离成___________。

5、试观察圆轴的扭转变形，位于同一截面上不同点的变形大小与到圆轴轴线的距离有关，显然截面边缘上各点的变形为最_______,而圆心的变形为__________。 6、圆轴扭转时，在横截面上距圆心等距离的各点其切应力必然_________。

7、从观察受扭转圆轴横截面的大小、形状及相互之间的轴向间距不改变这一现象，可以看出轴的横截面上无____________力。

8、圆轴扭转时，横截面上切应力的大小沿半径呈______规律分布。

10、圆轴扭转时，横截面上内力系合成的结果是力偶，力偶作用于面垂直于轴线，相应的横截面上各点的切应力应垂直于_________。

11、受扭圆轴横截面内同一圆周上各点的切应力大小是_______的。

12、产生扭转变形的一实心轴和空