基于材料力学的常用三角形晾衣架的强度分析及最佳悬挂方式的讨论

基于材料力学的常用三角形晾衣架的强度分析及最佳悬挂方式的讨论一、背景三角形晾衣架是我们生活必备的家居用品之一，看似不起眼的小小晾衣架却在我们的生活中扮演者重要的角色，在我们的日程生活中默默奉献着。构成三角形晾衣架材料一般有木材料、不锈钢材料、铁包塑以及塑料树脂等。在生活中，由于晾衣方式的错误，选择晾衣架不合理等等容易导致晾衣架发生变形、出现裂纹甚至出现断裂损毁。这样的不正确的使用方法导致我们增加不必要的生活成本，而且没有充分发挥晾衣架的使用功能、没有达到使用寿命，造成了资源的浪费。为此，我们决定对不同材料的三角形晾衣架进行基于材料力学的分析，通过分析找出危险点，弄清其受力情况，并在最后提出合理的使用方式。二、分析（一）、木材假设洗涤后衣服质量为m，弹性模量E木，切边模量G木，，则以分两种情况，1、“八”字形结构分析简化力学模型由于“八”字形结构具有对称性，取其二分之一研究，做力学模型如图，不考虑晾衣架自身质量，该部分承受均布载荷q,建立沿构件轴向的坐标轴X，建立力学方程：剪力方程：弯矩方程：画出剪力图：画出弯矩图：由以上分析可得，B点为危险点2、底端横梁分析当在晾衣架上横梁部分悬挂衣物时，可以得到上图所示简化模型求支反力建立沿底端横梁的坐标轴，横梁承受均布载荷q;剪力方程：弯矩方程：画出剪力图：画出弯矩图：由以上分析可得，（二）、不锈钢1、“八”字形结构分析简化力学模型由于“八”字形结构具有对称性，取其二分之一研究，做力学模型如图，不考虑晾衣架自身质量，该部分承受均布载荷q,建立沿构件轴向的坐标轴X，建立力学方程：剪力方程：弯矩方程：画出剪力图：画出弯矩图：由以上分析可得，B点为危险点2、底端横梁分析当在晾衣架上横梁部分悬挂衣物时，可以得到上图所示简化模型求支反力建立沿底端横梁的坐标轴，横梁承受均布载荷q;剪力方程：弯矩方程：画出剪力图：画出弯矩图：由以上分析可得，