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圆杆扭转时的剪应力及强度条件

时间:2024-11-10 百科知识 版权反馈
【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

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图5.3-3

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横截面上的最大剪应力发生在横截面周边各点处,其值为

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(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))

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对于空心圆截面(图5.3-4(b))

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图5.3-4

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其中α=img2628

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

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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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