梁彎曲的強度Strengthofbeambending_第1頁
梁彎曲的強度Strengthofbeambending_第2頁
梁彎曲的強度Strengthofbeambending_第3頁
梁彎曲的強度Strengthofbeambending_第4頁
梁彎曲的強度Strengthofbeambending_第5頁
已閱讀5頁,還剩24頁未讀 繼續免費閱讀

下載本文檔

版權說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內容提供方,若內容存在侵權,請進行舉報或認領

文檔簡介

梁彎曲的強度Strengthofbeambending主講人:王雅君123目錄CONTENTS彎曲時的應力梁的強度計算提高彎曲強度的措施StressduringbendingStrengthcalculationofbeamsMeasurestoimprovebendingstrength1彎曲時的應力StressduringbendingONE一、彎曲時的應力Stressduringbending截面只有彎矩M,而無剪力Q,稱為純彎曲。ThesectionwithonlybendingmomentMandnoshearforceQiscalledpurebending.縱向線m-m、n-n仍保持直線,但相對轉過一個角度dφ。Thelongitudinallinesm-mandn-nstillmaintainastraightline,butrelativelyrotatebyanangledφ。橫向線變為弧線,a-a縮短,b-b伸長,但仍與m-m、n-n線正交Thehorizontallinebecomesanarc,a-ashortens,b-belongates,butremainsorthogonaltothem-mandn-nlines變形后Afterdeformation一、彎曲時的應力Stressduringbending橫截面在純彎曲變形后仍保持為平面,只是繞截面內某一軸轉動了一個角度。Thecross-sectionremainsflatafterpurebendingdeformation,butrotatesbyananglearoundacertainaxiswithinthecross-section假想梁由許多縱向纖維組成,變形后上面纖維縮短,下面纖維伸長,中間必有一層纖維既不伸長又不縮短,此層稱為中性層。Ahypotheticalbeamiscomposedofmanylongitudinalfibers.Afterdeformation,theupperfibersshorten,thelowerfiberselongate,andtheremustbealayeroffibersinthemiddlethatneitherelongatesnorshortens.Thislayeriscalledtheneutrallayer.中性層與橫截面的交線稱為中性軸。Theintersectionlinebetweentheneutrallayerandthecross-sectioniscalledtheneutralaxis.一、彎曲時的應力Stressduringbending中性層neutrallayer中性軸NeutralAxis一、彎曲時的應力Stressduringbending純彎曲的兩個推論:Twocorollariesofpurebending:●平面假設:橫截面變形后仍為平面,只是繞中性軸發生轉動,距中性軸等高處,變形相等。Planarassumption:Thecross-sectionremainsflatafterdeformation,butonlyrotatesaroundtheneutralaxis,withequaldeformationataheightequaltotheneutralaxis.●橫截面上只有正應力。Thereisonlynormalstressonthecross-section.一、彎曲時的應力Stressduringbending梁橫截面上的正應力大小,與該點至中性軸的距離成正比。Themagnitudeofnormalstressonthecross-sectionofthebeamisproportionaltothedistancefromthatpointtotheneutralaxis.正應力沿截面寬度均勻分布,沿高度呈線性分布。Thenormalstressisuniformlydistributedalongthewidthofthesectionandlinearlydistributedalongtheheight.中性軸把截面分為受拉區和受壓區,最大拉應力和最大壓應力都發生在上、下邊緣處。Theneutralaxisdividesthecross-sectionintotensionandcompressionzones,withthemaximumtensilestressandmaximumcompressivestressoccurringattheupperandloweredges.一、彎曲時的應力Stressduringbending橫截面上的應力分布Stressdistributiononthecross-section(a)M>0(b)M<0一、基本概念Basicconcepts梁的橫截面上的最大正應力:對整個等截面桿件來說,最大正應力發生在彎矩最大的截面上,其值為Themaximumnormalstressonthecross-sectionofthebeam:Fortheentireuniformcross-sectionmember,themaximumnormalstressoccursonthesectionwiththehighestbendingmoment,anditsvalueis

Wz——抗彎截面系數,與橫截面的幾何尺寸和形狀有關(單位:mm3或m3)Wz-Bendingsectioncoefficient,relatedtothegeometricsizeandshapeofthecross-section(unit:mm3Orm3)一、基本概念BasicconceptsRectangularcross-section矩形截面圓形截面circularcrosssectionCircularcross-section圓環形截面

2梁的強度計算StrengthcalculationofbeamsTWO二、梁的強度計算Strengthcalculationofbeams梁的最大正應力不超過材料的許用正應力,最大切應力不超過材料的許用切應力。梁的正應力強度占主要地位。Themaximumnormalstressofthebeamshallnotexceedtheallowablenormalstressofthematerial,andthemaximumshearstressshallnotexceedtheallowableshearstressofthematerial.Thenormalstressintensityofthebeamdominates.二、梁的強度計算Strengthcalculationofbeams梁彎曲的強度條件:Strengthconditionsforbeambending:

二、梁的強度計算Strengthcalculationofbeams

一、基本概念Basicconcepts例:簡支梁如圖所示。已知F=10kN,作用點為梁的中點C,梁的長度為4m,材料的許用應力[σ]=160MPa。試求:梁A、B端的約束力;畫出彎矩圖;確定橫截面的尺寸,a≥?Example:Asimplysupportedbeamisshowninthefigure.ItisknownthatF=10kN,thepointofactionisthemidpointCofthebeam,thelengthofthebeamis4m,andtheallowablestressofthematerial[σ]=160MPa.Trytofind:thebindingforceattheendsofbeamAandB;Drawabendingmomentdiagram;Determinethesizeofthecross-section,a≥?(提示:正方形截面軸的抗彎截面系數w=a3/6

,a為正方形邊長。)(Reminder:Thebendingsectioncoefficientofthesquaresectionw=a2/6,aisthesidelengthofthesquare)FAyFBy(1)求約束力FindbindingforceΣMB=0FAyx4-Fx2=0ΣFY=0FAy-F+FBy=0Fay=5KN,FBy=5KN解:Solution:一、基本概念Basicconcepts(2)畫彎矩圖Drawabendingmomentdiagram彎矩方程:Bendingmomentequation:

kN·m0≤x<2kN·m2≤x≤4(3)計算截面尺寸Calculatecross-sectionaldimensions

3提高彎曲強度的措施MeasurestoimprovebendingstrengthTHREE三、提高彎曲強度的措施Measurestoimprovebendingstrength

彎曲強度是材料力學中一條非常的重要的性質,在工程問題中,常常采取一些措施來提高構件的彎曲強度,以提高構件的利用率,節約生產成本。Bendingstrengthisaveryimportantpropertyinmaterialmechanics.Inengineeringproblems,measuresareoftentakentoimprovethebendingstrengthofcomponentstoimprovetheirutilizationrateandsaveproductioncosts.三、提高彎曲強度的措施Measurestoimprovebendingstrength

以強度條件作為梁設計的主要依據,控制梁彎曲強度的主要因素是彎曲正應力,即:Thestrengthconditionisthemainbasisforbeamdesign,andthemainfactorcontrollingthebendingstrengthofthebeamisthebendingnormalstress,namely:●Wz盡可能的大Wzaslargeaspossible●Mmax盡可能的小Mmaxassmallaspossible三、提高彎曲強度的措施Measurestoimprovebendingstrength圖1Figure1圖2Figure21.降低MmaxReduceMmax(1)合理布置支座Reasonablyarrangesupports三、提高彎曲強度的措施Measurestoimprovebendingstrength(a)門式起重機大梁Gantrycranebeam(b)鍋爐筒體BoilerSimplified合理布置支座位置減小最大彎矩Reasonablyarrangethesupportpositiontoreducethemaximumbendingmoment三、提高彎曲強度的措施Measurestoimprovebendingstrength(2)合理布置載荷Reasonablyarrangetheload圖1Figure1圖2Figure2圖3Figure3三、提高彎曲強度的措施Measurestoimprovebendingstrength2.增大WzIncreaseWz梁承受的最大彎矩,與Wz成正比。ThemaximumbendingmomentthatthebeambearsisdirectlyproportionaltoWz.一、基本概念Basicconcepts2.增大WzIncreaseWz(1)合理放置截面Reasonablyplacethecross-sectionWz=bh2/6Wz=b2h/6b<h(2)合理設計截面Reasonabledesignofcross-section越大,截面的形狀就較為經濟、合理。Thelargerthesize,themoreeconomicalandreasonablethe

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網頁內容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經權益所有人同意不得將文件中的內容挪作商業或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內容的表現方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內容負責。
  • 6. 下載文件中如有侵權或不適當內容,請與我們聯系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論