机械工程提高弯曲梁强度的措施

弯曲应力第五章5/10/2023MechanicsofMaterials※提高梁强度的措施5/10/20232MechanicsofMaterials▲提高梁强度的实际意义5/10/20233MechanicsofMaterials两侦察兵体重均为800N，等截面窄跳板，允许最大弯矩[M]=600N·m问：如何安全过沟？▲实际应用问题5/10/20234MechanicsofMaterials▲实心截面梁正应力与切应力比较FPl5/10/20235MechanicsofMaterials▲实心截面梁正应力与切应力比较半径d宽为b、高为h5/10/20236MechanicsofMaterials◆控制细长梁强度的因素正应力强度条件：5/10/20237MechanicsofMaterials一、减少弯矩值1、合理安排梁的受力情况xMPl/4xMABPlal/2Pa/2ABPl/2l▲提高弯曲梁强度的措施正应力强度条件：5/10/20238MechanicsofMaterials2、合理安排梁的支座qBAxMql2/8q0.2l0.2l0.6lABxM5/10/20239MechanicsofMaterials工程实例：门式起重机的大梁锅炉筒体5/10/202310MechanicsofMaterials多支座梁5/10/202311MechanicsofMaterials斜拉桥示意图5/10/202312MechanicsofMaterials南京长江二桥（斜拉桥，628米）5/10/202313MechanicsofMaterials悬索桥示意图5/10/202314MechanicsofMaterials江阴长江大桥（悬索桥，1385米）美国金门大桥（悬索桥，1280米）5/10/202315MechanicsofMaterials二、提高抗弯截面系数选用合理的截面形状各种不同横截面形状的梁5/10/202316MechanicsofMaterials在截面积A相同的情况下，抗弯截面系数Wz越大，梁的承载能力越高。1）矩形截面梁的横放与竖放bhZchbZc2）截面形状不同时，用Wz/A来恒量截面的合理性与经济性-------越大，截面越合理5/10/202317MechanicsofMaterialsbhhhhhd0.167h0.125h0.205h(0.27~0.31)h(0.29~0.31)hd=0.8h常见截面的Wz/A值比较:从表中可以看出，材料远离中性轴的截面较经济合理。工程中的吊车梁、桥梁常采用工字形、槽形或箱形截面，房屋建筑中的楼板采用空心圆孔板，道理就在于此。5/10/202318MechanicsofMaterials3）拉压性能不一的材料如铸铁，宜用不对称的截面，使中性轴靠近拉的一侧h2Zch1Zc三、设计梁的合理造型1、变截面梁1)b不变，中间h加大Zc5/10/202319MechanicsofMaterialsxMPl/棵4xb(x)bmin2)券h不犬变，中构间b随x与弯矩M污（x）同规律仓变化，如眠上图3)纱b此不变，音中间h乱随x与弯矩M（x）规律摊变化，场如右图摇厅臂钻床列的摇臂始。ABPl/2l4/2方9/2恳02320Mech山anic旋sof党Mat哪eria咏ls2、等派强度梁阶梯梁渔腹梁（工艺上缠简化）4/29仰/202不321Mec玻han查ics骡of员Ma锻ter骄ial馆s日本岩大桥雨蓬梁板◆实例愚：4/29广/202侧322Mec溜han督ics伞of刷Ma晨ter查ial梁s变截面梁4/29歌/202吴323Mec孩han照ics充of场Ma旬ter负ial冻s台风战斗机朱德的扁睛担4/29捡/202甘324Mech派anic短sof犯Mat膜eria且ls海鸥松树4/29婆/202脂325Mec拍han绵ics倦of腹Ma之ter港ial旬s构件选用茅何种材料纯，应综合池考虑安全巷、经济等三因素。近指年来低合按金钢生怪产发展者迅速，预如16揭Mn钢博、15忙MnT宜i钢等积。这些低合金钢旷的生产工拳艺和成本祸与普通钢锯相近，但笨强度高、殿韧性好。南京打长江大桥驰广泛采用果了16M掘n钢，与洞低碳钢相推比节约了15%踏的钢材。敌铸铁抗拉泰强度较低定，但价格侮低廉。铸键铁经球化处理乳成为球贱墨铸铁茎后，提盈高了强就度极限吃和塑性睛性能。瞒不少工厂用胖球墨铸质铁代替形钢材制筋造曲轴壶和齿轮献，取得度了较好酬的经济效益捷。四、提伐高材料睛的力学遗性能4/2耍9/2蚕02326Mec断han吹ics著of衬Ma蛙ter婶ial棚s台风战终斗机4/2呆9/2瞎02327Mech瞧anic镰sof右Mat秧eria门ls弯起钢贴筋布置主应力迹赠线五、其他敢方法4/2康9/2拆02328Mech琴anic诸sof罪Mat贞eria吃ls预应力钢超筋以上的糖措施仅县仅考虑隙提高梁嚼的强度辛方面，绒事实上恳，梁的俱合理使趟用应综借合考虑魂强度与茄刚度、蚀稳定性对等问题染。4/2是9/2字02329Mec赶han饶ics尺of熊Ma非ter书ial赢s枕木——韵增加支承酱；工字钢—尤—合理的员截面形状翅；优质钢材畜——提高坝材料的力询学性能；六、一个额例子4/29怖/202够330Mech哗anic屋sof丢Mat叮eria帐ls本章小结一、基本劝概念1、纯术弯曲与批横力弯视曲2、中课性层与原中性轴3、Iz与Wz、Sz*4、梁的蜂合理截面5、等强合度梁的概吸念二、基泽本公式2.4/29阀/202孔331Mech务anic破sof俗Mat生eria算ls3、Iz与Wz1）矩留形截面2）圆形牧截面----妹-实心圆驶截面---昼--空广心圆截芦面4/29疼/202元332Mech芝anic丧sof笨Mat挖eria约ls4、平行然移轴定理5、弯著曲的强析度条件挠：三、应用水正应力公酒式时需注殃意的几点1、公宰式适用谨范围1）平佳面弯曲2）平面宫假设成立2、中妇性轴的爹位置3、正应省力的分布成形式3）材这料拉压镰弹性模盏量一样M中性轴xyzM4/29妖/202伐333Mech奴anic鬼sof显Mat嗓eria括ls4、对拉加压情况直焦接判断5、Iz---休整个截象面对中晨性轴的芹惯性积四、本程章的要债求：3、提某高梁强微度的措巡寿施1、s的计算爸及强度炮校核2、t的计算及径强度校核4/29肤/202嫌334Mech漂anic桌sof示Mat枝eria恳ls两侦察集兵体重烛均为8挨00宪N，等浆截面窄办跳板，允许最希大弯矩砍[M]造=60遮0N·m问：如何宅安全过沟梁？▲实风际应用问题4/29失/202却335Mech曲anic滩sof范Mat右eria裙lsxMM2ＰＰBAlx2x1M1◆两人绝同时上境桥，一维个在右达侧外伸段距各支座为x1，另一个在才桥上,酿行至离龄左端支利座x2，如图示，则◆弯矩查极大值仇：◆安全通擦过条件：4/2煌9/2走02336Mec榨han藏ics营of挤Ma构ter好ial送sxMM2ＰＰBAlx2x1M1◆上式成庭立的条件趟：◆考虑，则◆安全集过桥方冤法：一人立妄于右侧求外伸段锹离右支毁座的距虾离为（塞0.5玩36~扬0.7祖5）m责之间时津，另一袋人可安芹全通过蜡跳板。协通过跳论板的人版，立于霜左外伸梁段离左督支座距倚离（斤0.5周36~蛮0.7渔5）丈m之间诸，另一竿个人亦派可安全跌通过。4/29影/202旬337Mec壶han爹ics临of持Ma嗓ter监ial典s◆单人爬醉行FP又问：如果有两丸块等截面课窄跳板，其他条件轨不变，该叶如何放置老跳板？BAl4/29骡/202联338Mec脊han姿ics碍of哄Ma上ter钱ial版s作业腹5售.31次5素.32树5咏.33the煤en六d作业垃5.19孩5彩.21投5.2蓝24/2斑9/2要02339Mec械han源ics摧of恼Ma透ter疯ial播s谢谢观看/欢迎下载BYF锯A