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1、材料力学课程设计材料力学课程设计后置旅游车底盘车架的静力学分析及强度、刚度计算专业：交通运输（汽车运用工程）目录一、 材料力学课程设计的目的二、 材料力学课程设计的任务和要求三、 设计题目 1、求支座反力 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、求出最大挠度的值，画出车架挠曲线的大致形状 5、按等截面梁重新设定截面尺寸四、程序计算五、设计体会 六、参考文献 一、材料力学课程设计的目的本课程设计的目的是在于系统学习完材料力学之后，能结合工程中的实际问题，运用材料力学的基本理论和计算方法，独立的计算工程中的典型零部件，以达到综合运用材料力学的知识解决实际问题
2、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，既是为以前所学知识（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）的综合应用，又为后继课程（零件、专业课等）打下基础，并初步掌握工程中的设计思想和设计方法，对实际工作能力有所提高。具体的有以下六项：1.使学生的材料力学知识系统化完整化；2.在全面复习的基础上，运用材料力学知识解决工程中的实际问题；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.综合运用以前所学习的各门课程的知识（高等数学、工程图学、理
3、论力学、算法语言、计算机和材料力学等），使相关学科的只是有机的联系起来；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、材料力学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，列出理论依据并导出计算公式，独立编制计算机程序，通过计算机给出计算结果并完成了设计说明书。、设计计算说明书的要求设计计算说明书是该题目设计思想、设计方法和设计结果的说明，要求书写工整，语言简洁，条理清晰、明确，表达完整。具体内容应包括：1设计题目的已知条件、所求及零件图。2画出构件的受力
4、分析计算简图，按比例标明尺寸、载荷及支座等。3. 静不定结构要画出所选择的基本静定系统及与之相应的全部求解过程。4. 画出全部内力图，并表面可能的各危险截面。5. 各危险截面上各种应力的分布规律图及由此判定各危险点处的应力状态图。6. 各危险点的主应力大小及主平面的位置。7. 选择强度理论并建立强度条件。8. 列出全部计算过程的理论依据、公式推导过程及必要的说明。9. 对变形及刚度分析要写明所用的能量法计算过程及必要的内力图和单位力图。10. 疲劳强度计算部分要说明循环特征，max，min，r，m，a的计算，所查各系数的，,，依据，疲劳强度校核过程及结果，并绘出构件的持久曲线。2、分析讨论及说
5、明部分的要求1. 分析计算结果是否合理，并讨论其原因、改进措施。2. 提出改进设计的初步方案及设想。3. 提高强度、刚度及稳定性的措施及建议。3、程序计算部分的要求1. 程序框图。2. 计算机程序（含必要的说明语言及标识符说明）。3. 打印结果（数据结果要填写到设计计算说明书上）。三、设计题目HZ140TR2后置旅游车底盘车架简化后如下图所示。满载时受重力FA作用，后部受重力FB作用，乘客区均布载荷为q（含部分车身重），梁为变截面梁。计算过程中忽略圆角影响，并把梁抽象为等厚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有表7-1给出。其他数据选取设计计算数据第一组中的 。图7-
6、1 车底盘简化图表7-1 固定数据l1/ml2/ml3/ml4/ml5/mh1/mb1/mh2/m1.11.63.11.62.10.10.060.12b2/mh3/mb3/mt/mE/GPa/MPaFA/N0.080.110.070.00521016026801.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。、求支座反力为了求解该题，需要用到连续梁问题中
7、的三弯矩方程。为减小跨度很大直梁的弯曲变形和应力，常在其中间安置若干中间支座的这类结构称为连续梁。连续梁中是在两端的固定端或铰支座之间加上若干个铰支座或支杆组成的力学模型。在HZ140TR2后置旅游车底盘车架的力学模型中，该模型是三次超静定结构。该模型仅在竖直方向上受到外力作用，水平方向上不受外力作用，因此可以把F处铰支座看作是支杆，将该模型简化成二次超静定的连续梁力学模型。设计计算数据：FB =4700N q=13.0N/mm 下面用力法求解该模型的各支座反力：选取下图所示基本结构：去掉C、G处多余支杆约束，以竖直向上的力X1、X2代之，得到如下图所示力法基本体系： 变形协调方程为： 分别做
8、FA ,FB ,q ,X1 ,X2单独作用下的引起的弯矩图。 利用公式，对弯矩图的每个部分分别应用图乘法，然后求其总和。如下图为1、2、3、4、5、6 弯矩图：1. FA单独作用2. DF段q单独作用3.CD、FG段q单独作用4. FC单独作用5. FG单独作用6. FB单独作用FG=1单独作用FG=1单独作用 图乘法：由 即带入数据整理得：-19396.053+25818.867-51916.8+4.011X1+1.323X2-14375.733=04.011X1+1.323X2=59869.719 由 即 带入数据整理得：-5981.76+25818.867-51916.8+1.323X1
9、+4.011X2-47802.133=01.323X1+4.011X2=79881.826 联立两式，解得：X1=9378N方向向上X2=16822N方向向上求其他支座反力带入数据解得FD=34820N方向向上FF=28260N方向向上所以求得各支座反力分别为：FC=9378N FD=34820N FF=28260N FG=16822N 结果验证：结果正确。、 画出车架的内力图（1）车架剪力图（2） 车架弯距图、 画出各截面上弯曲正应力最大值沿轴线方向的变化曲线已知由于C 和G 点的出现了突变，所以在这两点应力图有突变。4、求出最大挠度的值，画出车架挠曲线的大致形状由能量法，设P 为CD 中点
10、；Q 为DF 中点；E 为FG 中点。最大挠度有可能在5 处取得，即：A 点，B 点，距C 点向右0.5 米的处，距D 点向右1.58 米处,距F 点向右0.8 米处。在距C 点向右0.5 米的处的挠度与中点挠度相差极小，故可用P点的挠度代替点此点挠度求解。距D点向右1.58 米处的挠度与DF 中点Q 挠度相差极小，故用Q 点挠度代替此点挠度，E 点同理。即A 点，P 点，Q 点，E 点，B 点为计算方便，选取去掉处DF 处两处铰链后得到得静定基。现将选取的静定基上外力的弯矩图画出，再在所求挠度的位置上作用一个单位力，利用图乘法求得挠度。根据公式： ，可以求出各段的惯性矩的值：（1）求A点的挠
11、度： 在A点加向下的单位力1，弯矩图如图所示： 即 方向向下（2）求B点的挠度： 在B点加向下的单位力1，弯矩图如图所示：即 方向向下为计算方便，重新选取去掉C 处和G 处两处铰链后得到得静定基计算。将选取的静定基上外力的弯矩图画出，再在所求挠度的位置上作用一个单位力，利用图乘法求得挠度。（3）求CD中点挠度： 在P点加向下的单位力1，弯矩图如图所示：即 方向向上（4）求DF中点挠度： 在Q点加向下的单位力1，弯矩图如图所示： 即 方向向下（5）求FG中点挠度： 在E点加向下的单位力1，弯矩图如图所示：即 方向向上所以：由挠度图可知最大挠度位于距B点，最大挠度为38.12mm。5、 若壁厚t不
12、变，取h/b=1.5按等截面梁重新设定截面尺寸解：根据弯曲正应力的强度条件由弯矩图可知，最大弯矩发生在G点处的截面：将t=0.005m 代入上式，通过C 语言解得：h=0.119m,b=0.080m四、程序计算附录一：支反力求解程序#includevoid main()float L1=1.1;float L2=1.6;float L3=3.1;float L4=1.6;float L5=2.1;float Fa=2680;float q;float Fb;float Q;float A1,A2,A3,a4,a5,A6;float B1,B2,B3,b4,b5,B6;float Fd,Ff,F
13、c,Fg,AA,MM;printf(q=);scanf(%f,&Q);printf(Fb=);scanf(%f,&Fb);printf(n);q=Q*1000;printf(q=%f,Fb=%f,q,Fb);A1=L2*L1*Fa*L2/2+L2*L2*Fa*L2/3+Fa*L3*L2*(L1+L2)/3;A2=L3*L3*L3*L2*q/24;A3=q*L2*L2*L2*L2/8+q*L2*L3*L2*L2/4;a4=L2*L2*L2/3+L2*L2*L3/3;a5=L3*L4*L2/6;A6=L3*Fb*(L4+L5)*L2/6;B1=Fa*L3*L4*(L1+L2)/6;B2=L3*L3
14、*L3*L4*q/24;B3=q*L2*L2*L3*L4/4+q*L2*L2*L4*L4/8;b4=L3*L2*L4/6;b5=L3*L4*L4/3+L4*L4*L4/3;B6=Fb*L5*L4*L4/2+Fb*L4*L4*L4/3+Fb*L3*L4*(L4+L5)/3;Fg=(a4*(B1-B2+B3+B6)-b4*(A1-A2+A3+A6)/(a4*b5-a5*b4);Fc=(a5*(B1-B2+B3+B6)-b5*(A1-A2+A3+A6)/(a5*b4-a4*b5);Ff=(Fc*L2-Fa*(L1+L2)-Fg*(L3+L4)+Fb*(L3+L4+L5)-q*L2*L2/2+q*L3
15、*L3/2+q*L4*(L3+L4/2)/L3;Fd=(Fa*(L1+L2+L3)-Fc*(L2+L3)+Fg*L4-Fb*(L4+L5)-q*L4*L4/2+q*L3*L3/2+q*L2*(L3+L2/2)/L3;AA=Fa+Fb+q*(L2+L3+L4)-Fc-Fd-Ff-Fg;MM=Fc*L1+Fd*(L2+L1)+Ff*(L1+L2+L3)+Fg*(L1+L2+L3+L4)-Fb*(L1+L2+L3+L4+L5)-q*(L2+L3+L4)*(L1+L2+L3/2);printf(n);printf(Fc=%f,Fc);printf(n);printf(Fd=%f,Fd);printf(
16、n);printf(Ff=%f,Ff);printf(n);printf(Fg=%f,Fg);运行结果：附录二：截面梁设计程序#include#include#define N 9999void main()double h,b=0.0100,t=0.005;double i,f;int m=0;for(m=0;m=N;m+)h=1.5*b;i=b*h*h*h/12-(b-2*t)*(h-2*t)*(h-2*t)*(h-2*t)/12;f=9870*h/2/i;if(f=%fnb=%fn,h,b);运行结果：五、设计体会 本次课程设计，我所做的题目是后置旅游车底盘车价的静力分析及强度刚度计算。
17、通过一周的努力，完成了我的任务。同时，课程设计的过程，让我学到了很多，也成长了许多。 首先，本次课程设计,让我看到了材料力学在实际中的应用，为我在课堂学习与实际应用中间建立了一座的桥梁,深化课堂上的知识，初步了解了工程实践中的设计思想和设计方法，为后续的课程设计打下了基础。 第二，激发了我学习的欲望和激情，提高了解决问题分析问题的能力。在设计过程中,需要综合运用各个学科（高等数学，工程图学，理论力学，C 语言，材料力学等）的知识以及诸多计算机软件程序（Word ，AutoCAD ，公式编辑器， Visual C+等）.这些平时学过，但是很少运用的东西随之时间的推移慢慢淡忘，这次课程设计，促使我
18、再一次复习了以前学过的知识。同时，在运用的过程中，遇到了种种问题，有了更加深入学习的动力和欲望。在设计时，同样的计算可能会有多种方法，这时候就需要我去分析，对比，综合考虑。因此，分析问题，独立解决问题的能力有了极大的提高。 第三，性格以及学习态度的磨练。材料力学课程设计，是一项极其需要耐心与毅力的工作。计算时参数多，公式复杂，稍不留神就会出错。开始时，我极其不习惯设计中遇到的繁琐的公式推导。但是随着设计的进行，我慢慢地适应了节奏，毅力和耐心越来越高，能够持之以恒地坚持一一丝不苟的态度计算每一个数据，推导每一个公式。这对于我以后的工作学习以及成长，都是极其宝贵的经验。一次课程设计，让我学到了很多
19、，成长了很多，我很庆幸有了这样一个机会，也希望以后会有更多的机会去锻炼自己。最后感谢老师耐心的指导和不辞辛苦的批阅，谢谢您！六、参考文献 孟光伟 聂毓琴主编 机械工业出版社 朱伟民 孟光伟 主编 吉林大学出版社 聂毓琴 吴宏 主编 机械工业出版社 谭浩强 著 清华大学出版社 侯洪生 主编 科学出版社1. 基于C8051F单片机直流电动机反馈控制系统的设计与研究2. 基于单片机的嵌入式Web服务器的研究 3. MOTOROLA单片机MC68HC（8）05PV8/A内嵌EEPROM的工艺和制程方法及对良率的影响研究 4. 基于模糊控制的电阻钎焊单片机温度控制系统的研制 5. 基于MCS-51系列单
20、片机的通用控制模块的研究 6. 基于单片机实现的供暖系统最佳启停自校正（STR）调节器7. 单片机控制的二级倒立摆系统的研究8. 基于增强型51系列单片机的TCP/IP协议栈的实现 9. 基于单片机的蓄电池自动监测系统 10. 基于32位嵌入式单片机系统的图像采集与处理技术的研究11. 基于单片机的作物营养诊断专家系统的研究 12. 基于单片机的交流伺服电机运动控制系统研究与开发 13. 基于单片机的泵管内壁硬度测试仪的研制 14. 基于单片机的自动找平控制系统研究 15. 基于C8051F040单片机的嵌入式系统开发 16. 基于单片机的液压动力系统状态监测仪开发 17. 模糊Smith智能
21、控制方法的研究及其单片机实现 18. 一种基于单片机的轴快流CO,2激光器的手持控制面板的研制 19. 基于双单片机冲床数控系统的研究 20. 基于CYGNAL单片机的在线间歇式浊度仪的研制 21. 基于单片机的喷油泵试验台控制器的研制 22. 基于单片机的软起动器的研究和设计 23. 基于单片机控制的高速快走丝电火花线切割机床短循环走丝方式研究 24. 基于单片机的机电产品控制系统开发 25. 基于PIC单片机的智能手机充电器 26. 基于单片机的实时内核设计及其应用研究 27. 基于单片机的远程抄表系统的设计与研究 28. 基于单片机的烟气二氧化硫浓度检测仪的研制 29. 基于微型光谱仪的
22、单片机系统 30. 单片机系统软件构件开发的技术研究 31. 基于单片机的液体点滴速度自动检测仪的研制32. 基于单片机系统的多功能温度测量仪的研制 33. 基于PIC单片机的电能采集终端的设计和应用 34. 基于单片机的光纤光栅解调仪的研制 35. 气压式线性摩擦焊机单片机控制系统的研制 36. 基于单片机的数字磁通门传感器 37. 基于单片机的旋转变压器-数字转换器的研究 38. 基于单片机的光纤Bragg光栅解调系统的研究 39. 单片机控制的便携式多功能乳腺治疗仪的研制 40. 基于C8051F020单片机的多生理信号检测仪 41. 基于单片机的电机运动控制系统设计 42. Pico专
23、用单片机核的可测性设计研究 43. 基于MCS-51单片机的热量计 44. 基于双单片机的智能遥测微型气象站 45. MCS-51单片机构建机器人的实践研究 46. 基于单片机的轮轨力检测 47. 基于单片机的GPS定位仪的研究与实现 48. 基于单片机的电液伺服控制系统 49. 用于单片机系统的MMC卡文件系统研制 50. 基于单片机的时控和计数系统性能优化的研究 51. 基于单片机和CPLD的粗光栅位移测量系统研究 52. 单片机控制的后备式方波UPS 53. 提升高职学生单片机应用能力的探究 54. 基于单片机控制的自动低频减载装置研究 55. 基于单片机控制的水下焊接电源的研究 56.
24、 基于单片机的多通道数据采集系统 57. 基于uPSD3234单片机的氚表面污染测量仪的研制 58. 基于单片机的红外测油仪的研究 59. 96系列单片机仿真器研究与设计 60. 基于单片机的单晶金刚石刀具刃磨设备的数控改造 61. 基于单片机的温度智能控制系统的设计与实现 62. 基于MSP430单片机的电梯门机控制器的研制 63. 基于单片机的气体测漏仪的研究 64. 基于三菱M16C/6N系列单片机的CAN/USB协议转换器 65. 基于单片机和DSP的变压器油色谱在线监测技术研究 66. 基于单片机的膛壁温度报警系统设计 67. 基于AVR单片机的低压无功补偿控制器的设计 68. 基于
25、单片机船舶电力推进电机监测系统 69. 基于单片机网络的振动信号的采集系统 70. 基于单片机的大容量数据存储技术的应用研究 71. 基于单片机的叠图机研究与教学方法实践 72. 基于单片机嵌入式Web服务器技术的研究及实现 73. 基于AT89S52单片机的通用数据采集系统 74. 基于单片机的多道脉冲幅度分析仪研究 75. 机器人旋转电弧传感角焊缝跟踪单片机控制系统 76. 基于单片机的控制系统在PLC虚拟教学实验中的应用研究77. 基于单片机系统的网络通信研究与应用 78. 基于PIC16F877单片机的莫尔斯码自动译码系统设计与研究79. 基于单片机的模糊控制器在工业电阻炉上的应用研究
26、 80. 基于双单片机冲床数控系统的研究与开发 81. 基于Cygnal单片机的C/OS-的研究82. 基于单片机的一体化智能差示扫描量热仪系统研究 83. 基于TCP/IP协议的单片机与Internet互联的研究与实现 84. 变频调速液压电梯单片机控制器的研究 85. 基于单片机-免疫计数器自动换样功能的研究与实现 86. 基于单片机的倒立摆控制系统设计与实现 87. 单片机嵌入式以太网防盗报警系统 88. 基于51单片机的嵌入式Internet系统的设计与实现 89. 单片机监测系统在挤压机上的应用 90. MSP430单片机在智能水表系统上的研究与应用 91. 基于单片机的嵌入式系统中
27、TCP/IP协议栈的实现与应用92. 单片机在高楼恒压供水系统中的应用 93. 基于ATmega16单片机的流量控制器的开发 94. 基于MSP430单片机的远程抄表系统及智能网络水表的设计95. 基于MSP430单片机具有数据存储与回放功能的嵌入式电子血压计的设计 96. 基于单片机的氨分解率检测系统的研究与开发 97. 锅炉的单片机控制系统 98. 基于单片机控制的电磁振动式播种控制系统的设计 99. 基于单片机技术的WDR-01型聚氨酯导热系数测试仪的研制 100. 一种RISC结构8位单片机的设计与实现 101. 基于单片机的公寓用电智能管理系统设计 102. 基于单片机的温度测控系统
28、在温室大棚中的设计与实现103. 基于MSP430单片机的数字化超声电源的研制 104. 基于ADC841单片机的防爆软起动综合控制器的研究105. 基于单片机控制的井下低爆综合保护系统的设计 106. 基于单片机的空调器故障诊断系统的设计研究 107. 单片机实现的寻呼机编码器 108. 单片机实现的鲁棒MRACS及其在液压系统中的应用研究 109. 自适应控制的单片机实现方法及基上隅角瓦斯积聚处理中的应用研究110. 基于单片机的锅炉智能控制器的设计与研究 111. 超精密机床床身隔振的单片机主动控制 112. PIC单片机在空调中的应用 113. 单片机控制力矩加载控制系统的研究 项目论
29、证，项目可行性研究报告，可行性研究报告，项目推广，项目研究报告，项目设计，项目建议书，项目可研报告，本文档支持完整下载，支持任意编辑！选择我们，选择成功！项目论证，项目可行性研究报告，可行性研究报告，项目推广，项目研究报告，项目设计，项目建议书，项目可研报告，本文档支持完整下载，支持任意编辑！选择我们，选择成功！单片机论文，毕业设计，毕业论文，单片机设计，硕士论文，研究生论文，单片机研究论文，单片机设计论文，优秀毕业论文，毕业论文设计，毕业过关论文，毕业设计，毕业设计说明，毕业论文，单片机论文，基于单片机论文，毕业论文终稿，毕业论文初稿，本文档支持完整下载，支持任意编辑！本文档全网独一无二，放心使用，下载这篇文档，定会成功！