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應用力學云南交通職業技術學院Yunnanjiaotongcollege主講人：李昆華云南交通職業技術學院拓展知識——交變應力對直梁彎曲的影響模塊Ⅱ工程構件承載能力分析交變應力對直梁彎曲的影響云南交通職業技術學院Yunnanjiaotongcollege交變應力對直梁彎曲的影響小實驗，用筆在一段鐵絲的中部點一小點，如圖a）中的A點。在通過A點的縱向對稱平面內用雙手反復對鐵絲施加反向力偶。當鐵絲上凸彎曲時，A點處的彎曲正應力為拉應力；鐵絲平直時，A點處的彎曲正應力為零；鐵絲下凸彎曲時，A點處的彎曲正應力為壓應力。而且，應力的大小會作如下連續變化：σ+maxσ-maxσ=0σ=0σ=0σ=0……σ+maxσ-maxA點處應力做周期性變化。這類隨時間做周期性變化的應力稱為交變應力。應用力學交變應力對直梁彎曲的影響云南交通職業技術學院Yunnanjiaotongcollege在有機玻璃上用鉤刀拉一深痕，手掰有機玻璃（圖b)），它就會沿著深痕斷裂。這里應用了應力集中的力學原理，即桿件截面驟然變化會引起局部應力的驟然增加。有機玻璃首先在最大正應力處開裂，迅速擴展開去，在瞬間斷裂。繼續做反復彎曲鐵絲的實驗。反復彎曲多次之后,鐵絲就會斷裂。這個實驗用較短的時間反映了金屬疲勞破壞的過程：構件承受交變應力。當應力的大小達到一定數值，并經過多次交替變化之后，構件在最大應力處，或者在材料有缺陷處，會出現微小的裂紋。裂紋尖端處的應力狀況使裂紋繼續擴展。在實際的金屬構件中，隨著交變應力數十萬甚至上百萬次的循環，裂紋一次次地擴展，逐漸削弱構件的截面。當裂紋擴展到一定程度時，構件就會驟然斷裂（圖c)）b)應力集中實驗c)工程中的疲勞破壞應用力學謝謝觀

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