前面几节分别研究了四种基本变形(拉、压、剪切、扭转、弯曲)中的单一基本变形作用在杆件上的问题。但在工程实际中,在杆件上往往同时作用有两种或两种以上的变形。把构件在载荷作用下,同时发生两种或两种以上的基本变形称为组合变形。
如图3-36所示,外力F位于梁的纵对称面xOz内,其作用线与梁的x轴成夹角θ。下面分析一下该力对梁作用的变形效果。
首先,将外力F分解成两个分力Fx、Fz。Fx和Fz两个分力符合拉伸和平面弯曲的外力作用条件,即:Fx使悬臂梁产生沿x方向的拉伸作用,Fz使悬臂梁产生绕纵对称面弯曲的作用。这样,Fx产生拉伸变形,Fz产生弯曲变形,梁的变形就由拉伸和弯曲共同作用的拉弯组合变形。这样的组合变形就可以分解成两个基本变形。
图3-36
同理,如图3-37所示,厂房建筑的边柱,受到不沿边柱轴线的作用力F的作用。把F的作用力平移到边柱轴线,重合后为F',再附加一力偶M的作用(力的平移定理)。作用在边柱轴线的F'使边柱受压——压缩变形;力偶M使边柱产生弯曲——弯曲变形。 这样就将压弯的组合变形分解成了简单明了的压缩变形和弯曲变形。
图3-37
图3-38所示传动轴AB,是带传动的带轮轴。当电动机带动带轮旋转时,传动轴产生弯扭组合变形。带轮上的带分别产生松边张力和紧边张力,二力共同作用在带轮上,轴产生一横向力F.使轴产生弯曲变形。同时电动机对轴产生的力偶矩M使轴发生扭转变形。
图3-38
知识点词条:组合变形简介