【摘要】:5.3.3 圆杆扭转时的剪应力及强度条件1.横截面上的剪应力剪应力分布规律横截面上任一点的剪应力,其方向垂直于该点所在的半径,其值与该点到圆心的距离成正比,见图5.3-3。
5.3.3 圆杆扭转时的剪应力及强度条件
1.横截面上的剪应力
(1)剪应力分布规律
横截面上任一点的剪应力,其方向垂直于该点所在的半径,其值与该点到圆心的距离成正比,见图5.3-3。
(2)剪应力计算公式
横截面上距圆心为ρ的任一点的剪应力
图5.3-3
横截面上的最大剪应力发生在横截面周边各点处,其值为
(3)剪应力计算公式的讨论
①公式适用于线弹性范围(τmax≤τρ),小变形条件下的等截面实心或空心圆直杆。
②MT为所求截面上的扭矩。
③Ip称为极惯性矩,Wt称为抗扭截面系数,其值与截面尺寸有关。
对于实心圆截面(图5.3-4(a))
对于空心圆截面(图5.3-4(b))
图5.3-4
其中α=
2.圆杆扭转时的强度条件
强度条件:圆杆扭转时横截面上的最大剪应力不得超过材料的许用剪应力,即
由强度条件可对受扭圆杆进行强度校核、截面设计和确定许可荷载三类问题的计算。
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