1、中文 3300 字 毕业设计 (论文 )外文资料翻译 系： 机械工程系 专 业： 土木工程 姓 名： 学 号： 外文出处： Sixth Edition Mechanics of Materials Page:142-147 附 件： 1.外文资料翻译译文； 2.外文原文。 指导教师评语： 签名： 年 月 日 注： 请将该封面与附件装订成册。 (用外文写 ) 附件 1：外文资料翻译译文 材料力学第六版 第 3章 扭转 3.1 引言 3.2 关于圆轴扭转切应力的初步讨论 3.3 圆轴扭转 变形 3.4 弹性范围内的应力 3.5 弹性范围内的扭转角 3.6 扭转超静定问题 3.7 传动轴的强度设计
2、3.8 圆轴扭转时的应力集中 3.9 圆轴扭转时的塑性变形 3.10 理想弹塑性材料圆轴的扭转 3.11 圆轴扭转时的残余应力 3.12 非圆截面杆扭转 3.13 闭口薄壁杆件扭转 3.1 引 言 在前两章中我们学习了计算结构构件在轴向载荷下的应力和应变，即沿构件方向的轴力。在这一章中将考虑构件和机械零件的扭转问题。更具体地说，你将分析圆 形横截面构件在经受扭转或扭矩时的应力和应变情况 T 和 T（图 3.1）。这些力有一个共同大小的 T，且方向相反。这些矢量可以通过弯曲的箭头来表示在图 3.1a或在图 3.1 b 上。 如图 3.1.轴的受扭情况 照片 3.1 如图所示的汽车传动系 , 轴将
3、动力从发动机传到后轮。 如图 3.2所示的系统 ,它通过一个传动轴将汽轮机 A和发电机 B连接在一起。通过将系统分成的三个组成部分 (图 3.2 b)中 ,可以看到涡轮机先在轴上施加一个扭矩力轴或转矩 T,然后轴在发电机上施加一个相等的力矩，接着发电机对轴施加大小相 图 3.2 传动轴 . 等、方向相反的扭矩 T,随之轴对涡轮机施加扭矩 T。 你将首先分析发生在圆轴处的应力和变形情况。在 3.3 节中 ,将证明圆轴的一个重要属性 :当一个圆轴受到扭转 ,每个截面仍保持平面 ,不发生变形。换句话说 ,虽然各个横截面沿轴通过不同角度旋转 ,每个旋转截面仍作为一个固定的面。这个属性将使能够确定一个圆
4、轴剪切应力的分布情况 ,这样得出这样的结论 :剪切应变的变化情况与到轴线的距离有线性的关系。 考虑在弹性范围内的形变情况 ,利用胡克定律处理剪切应力和应变 ,可以确定剪切应力分布在一个圆轴并推导出弹性扭转公式 (3.4 节 )。 在 3.5 节中，我们将学习如何找到圆轴受给定转矩的扭转角，再假设发生弹性变形。涉及超静定轴问题的解决方案参照 3.6 节。 在 3.7 节，你将学习传动轴的设计。而为了实现该设计，将要学习如何用旋转速度的术语来表示轴的物理特性以及所传送的动力。 扭转公式不能用于确定加载的一组应力或一段附近的一个轴的直径发生的突然变化附近的应力部分。此外 ,这些公式只适用于在所选材料
5、弹性范围内的情况。 在 3.8 节中 ,将学习如何考虑在轴的直径突然变化下发生的应力集中情况。在3.9 到 3.11 节中 ,将学习在超过由 一种韧性材料制成的圆轴材料屈服点时发生的应力和变形情况。然后 ,将要学习如何确定永久塑性的变形和残余应力保持在一个轴后加载超过材料的屈服点。 在本章的最后部分 ,将学习在超过塑性材料制成的圆轴材料屈服点时的应力和变形情况。 (3.13 节 ). 3.2 关于圆轴扭转切应力的初步谈论 考虑到轴 AB 在 A 和 B 端处受到大小受相等、方向方向相反的转矩 T 和 T，我们在截面上通过一个垂直于该轴的轴线通过任意点 C（图 3.3）。对于自由选择的图即轴 BC 部分必须包括垂直于轴半径的初级剪切力 dF，即轴 AC 上的部分在轴 BC上引起扭曲（图 3.4A）。但对于 BC 平衡的条件要求，这些基础力的系统相当于一个内扭矩 T，大小相等且方向相反于 T（图 3.4B）。用 r 表示从力至 dF 轴的垂直距离且以该轴的轴线方向转动，并表示该剪切力 DF 围绕轴线的力矩总和与轴的扭矩 T 的大小是相等的，记 dF T 或者，因为 dF T ，其中 t
