图所示16号工字钢左端铰支 右端置于螺旋弹簧上。弹簧共有10圈 其平均直径D=10cm。簧丝的直径d=20mm。梁的许用
弹簧,直径,左端
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图所示16号工字钢左端铰支,右端置于螺旋弹簧上。弹簧共有10圈,其平均直径D=10cm。簧丝的直径d=20mm。梁的许用应力[σ]=160MPa,弹性模量E=200GPa;弹簧的许用切应力[τ]=200MPa,切变模量G=80GPa。今有重量P=2kN的重物从梁的跨度中点上方自由落下,试求其许可高度h。

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No.16工字钢,有Iz=1130cm4,Wz=141cm3;则简支梁跨度中点受集中力作用时的挠度为
而弹簧受力为,其压缩量为
所以梁跨度中点总的静位移。
由于动荷因数为
而梁的最大静应力
则梁的动应力为
根据梁的强度条件σdmax≤[σ],确定许可高度为h≤0.358m。
因为,
,所以弹簧丝内的最大剪应力
动应力为
根据弹簧丝的强度条件τmax≤[τ],比较以上由两种强度条件确定的允许高度,取允许高度
h=24.3mm
