结构力学第四章(2)-弯曲应力_第1页
结构力学第四章(2)-弯曲应力_第2页
结构力学第四章(2)-弯曲应力_第3页
结构力学第四章(2)-弯曲应力_第4页
结构力学第四章(2)-弯曲应力_第5页
已阅读5页,还剩26页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

§1引言§2平面弯曲时梁横截面上的正应力§3梁横截面上的剪应力§4梁的正应力和剪应力强度条件梁的合理截面5、梁的弯曲应力§1引言1、弯曲构件横截面上的(内力)应力内力剪力F剪应力t弯矩M正应力s平面弯曲时横截面s纯弯曲梁(横截面上只有M而无F的情况)平面弯曲时横截面t剪切弯曲(横截面上既有F又有M的情况)2、研究方法纵向对称面P1P2例如:

某段梁的内力只有弯矩没有剪力时,该段梁的变形称为纯弯曲。如AB段。PPaaABQMxx纯弯曲(PureBending):§2平面弯曲时梁横截面上的正应力1.梁的纯弯曲实验横向线(ab、cd)变形后仍为直线,但有转动;纵向线变为曲线,且上缩下伸;横向线与纵向线变形后仍正交。(一)变形几何规律:一、纯弯曲时梁横截面上的正应力中性层纵向对称面中性轴bdacabcdMM横截面上只有正应力。

平面假设:横截面变形后仍为平面,只是绕中性轴发生转动,距中性轴等高处,变形相等。

3.推论2.两个概念中性层:梁内一层纤维既不伸长也不缩短,因而纤维不受拉应力和压应力,此层纤维称中性层。中性轴:中性层与横截面的交线。4.几何方程:OO1abOO1A1B1dqrxyabAB

(二)物理关系:假设:纵向纤维互不挤压。于是,任意一点均处于单向应力状态。sxsx(三)静力学关系:(对称面永远满足)……(3)EIz杆的抗弯刚度(弯曲刚度)(四)最大正应力:……(5)DdDd=abBhH(弯曲截面系数)例1受均布载荷作用的简支梁如图所示,试求:(1)1——1截面上1、2两点的正应力;(2)此截面上的最大正应力;(3)全梁的最大正应力;(4)已知E=200GPa,求1—1截面的曲率半径。q=60kN/mAB1m2m11xM+M1Mmax12120180zy解:画M图求截面弯矩30q=60kN/mAB1m2m11xM+M1Mmax12120zy求应力18030(压应力)求曲率半径q=60kN/mAB1m2m11xM+M1Mmax1212018030y1y2GA1A2A3A4解:画弯矩图例2T字形截面的铸铁梁受力如图,铸铁的[L]=30MPa,[y]=60MPa,其截面形心位于C点,y1=52mm,y2=88mm,

Iz=763cm4,试校核此梁的强度。并说明T字梁怎样放置更合理?画危面应力分布图,找危险点P1=9kN1m1m1mP2=4kNABCDx2.5kNm-4kNmM校核强度T字头在上面合理,反之失效。y1y2GA1A2A3A4x2.5kNm-4kNmMy1y2GA3A4§3梁横截面上的剪应力一、矩形截面梁横截面上的剪应力1、两点假设:

剪应力与剪力平行;

距中性轴等距离处,剪应力

相等。2、研究方法:分离体平衡。

在梁上取微段;

dxxFt方向:与横截面上剪力方向相同;t大小:沿截面宽度均匀分布,沿高度h分布为抛物线。最大剪应力为平均剪应力的1.5倍。二、其它截面梁横截面上的剪应力1、研究方法与矩形截面同;剪应力的计算公式亦为:其中F为截面剪力;Sz为y点以下的面积对中性轴之静矩;Iz为整个截面对z轴之惯性矩;b

为y点处截面宽度。2、几种常见截面的最大弯曲剪应力

①工字钢截面:;»maxAQtf结论:翼缘部分tmax«腹板上的tmax,只计算腹板上的tmax。铅垂剪应力主要腹板承受(95~97%),且tmax≈tmin

故工字钢最大剪应力Af—腹板的面积。;»maxAFtf

②圆截面:③薄壁圆环:zDzDd§4梁的正应力和剪应力强度条件•梁的合理截面1、危险面与危险点分析:一般截面,最大正应力发生在弯矩绝对值最大的截面的上下边缘上;最大剪应力发生在剪力绝对值最大的截面的中性轴。QtsssMt一、梁的正应力和剪应力强度条件2、正应力和剪应力强度条件:3、强度条件应用:依此强度准则可进行三种强度计算:Œ校核强度:设计截面尺寸:Ž设计载荷:4、需要校核剪应力的几种特殊情况:铆接或焊接的组合截面,其腹板的厚度与高度比小于型钢的相应比值时,要校核剪应力。梁的跨度较短,M较小,而F较大时,要校核剪应力。各向异性材料(如木材)的抗剪能力较差,要校核剪应力。解:画内力图求危面内力例2矩形(bh=0.12m0.18m)截面木梁如图,[]=7MPa,[]=0.9MPa,试求最大正应力和最大剪应力,并校核梁的强度。q=3.6kN/mxM+ABL=3mQ–+x求最大应力并校核强度q=3.6kN/mxM+Q–+x二、梁的合理设计(一)矩形木梁的合理高宽比R北宋李诫于1100年著«营造法式»一书中指出:矩形木梁的合理高宽比(h/b=)1.5英(T.Young)于1807年著«自然哲学与机械技术讲义»一书中指出:矩形木梁的合理高宽比为bh强度:正应力:剪应力:1、在面积相等的情况下,选择抗弯模量大的截面其它材料与其它截面形状梁的合理截面zDzaazD0.8Da12a1z工字形截面与框形截面类似。0.8a2a21.6a22a2z对

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论