材料力学课程设计HZ140TR2后置旅游车底盘车架的静力分析及强度、刚度计算.docxVIP

材料力学课程设计 题目：HZ140TR2后置旅游车底盘车架的静力分 析及强度、刚度计算 课程设计的目的 本课程设计是在系统学完材料力学课程之后，结合工程实际中的问题，运用材料力学的基本理论和计算方法， 独立地计算工程中的典型零部件， 以达到综合运用材料力学知识解 决工程实际问题的目的。 同时，可以使学生将材料力学的理论和现代计算方法及手段融为一 体，既从整体上掌握了基本理论和现代的计算方法，又提高了分析问题、解决问题的能力； 既是对以前所学知识（高等数学、工程图学、理论力学、算法语言、计算机和材料力学等） 的综合运用，又为后续课程（机械设计、专业课等）的学习打下基础，并初步掌握工程设计 思想和设计方法，使实际工作能力有所提高。具体有以下六项： 1?使所学的材料力学知识系统化、完整化。 2?在系统全面复习的基础上，运用材料力学知识解决工程事件中的问题。 3.由于选题力求结合专业实际， 因而课程设计可以把材料力学知识与专业需要结合起来。 4?综合运用以前所学的各门课程的知识（高等数学、工程图学、理论力学、算法语言、 计算机等），使相关学科的知识有机地联系起来。 5?初步了解和掌握工程实践中的设计思想和设计方法。 6?为后续课程的教学打下基础。 二、课程设计的任务和要求 参加设计者要系统复习材料力学课程的全部基本理论和方法，独立分析、判断设计题目 的已知条件和所求问题，画出受力分析计算简图和内力图，列出理论论据并导出计算方式， 独立编制计算程序，通过计算机给出计算结果，并完成世界计算说明书。 二、设计题目 HZ140TR2后置旅游车底盘车架的静力分析及强度、刚度计算 HZ140TR2后置旅游车底盘车架简化后如下图所示。 满载时，前部受重力FA作用，后部受到重力FB作用，乘客区均布载荷为q （含部分车身重） 梁为变截面梁。计算过程重忽略圆角的影响， 并把梁抽象为等厚度闭口薄壁矩形截面的阶梯 梁。材料的弹性模量 E、许用应力］及有关数据由下面数表给出。 l1 / m l2 / m 4/m l4 / m l/m h, / m b| / m h2 /m 1.1 1.6 3.1 1.6 2.1 0.1 0.06 0.12 b2 /m h3/m b3 / m t /m E/GPa [d ]/MPa Fa/n 0.08 0.11 0.07 0.005 210 160 2680 1?计算前簧固定端 C处，前簧滑板D处、后簧固定端F处、后簧滑板 G处的支反力。 2?画出车架的内力图。 3?画出各截面上弯曲正应力最大值沿轴线方向的变化曲线。 4?用能量法求出车架最大挠度 fmax的值及所发生的截面，画出车架挠曲线的大致形状。 5?若壁厚t不变，取h/b=1.5，按等截面梁重新设计车架截面尺寸。  计算前簧固定端C处，前簧滑板D处、后簧固定端F处、后 簧滑板G处的支反力。 选取第 22组数据 q =15.3N /mm , Fb 二 4300N 解：由题得，此连续梁为三次静不定结构，但由于水平方向外力为 0,所以此机构可认为是 二次静不定结构。由查资料可以知道这样此结构梁就满足多跨梁及三弯矩方程的条件。 作出 图形 M o 二 -f a h =「2680 1.1 --2948 kN m M 3 二 -f 厂b I5 二-4300 2.1 --9030 kN m 根据三弯矩方程 M n _1I n M n _1I n 2 M n In In 1 M -6( Wn an w n ibn 1) In 对跨度l2和l3写出三弯矩方程为: M 0 M 0 11 - 2 M 1 ( 11 12 ) M -6( li 对跨度|3 对跨度|3和|4写出三弯矩方程为: M 11 2 2 M 2 (I 2 I 3 ) M -6( 以中间的两个支座的约束反力矩为多余约束, 在原来的外载荷作用下的弯矩图如下图所示取静定基的每个跨度皆为简支梁。 这些简支梁 以中间的两个支座的约束反力矩为多余约束, 在原来的外载荷作用下的弯矩图如下图所示 取静定基的每个跨度皆为简支梁。 这些简支梁 由上图可知，各个部分形心位置 a 1 1 2 ,a 2 = b 2 ,b 3 = 4 2 2 2 由此可得, 2 1 1 3 w 1 = X — qI 2 I 2 = -qI 2 3 8 12 2 1 1 3 w 2 = -X 一 qI 3 I 3 = qI 3 3 8 12 2 1 1 3 w 3 = -X — qI 4 I 4 - -qI 4 3 8 12 带入三弯矩方程求解出 M 1 和 M 2 的值 M〔 =10759.79kN m M2=92 13. m 解得M1和M2后，可以将梁堪称三个静定梁 MlM2由最左边的图得12ql 1Fd「IFcFaFd 1 l Ml M2 由最左边的图