-提高弯曲梁强度的措施课件

优秀精品课件文档资料弯曲应力第五章6/3/2023MechanicsofMaterials※提高梁强度的措施6/3/20233MechanicsofMaterials▲提高梁强度的实际意义6/3/20234MechanicsofMaterials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6/3/20235MechanicsofMaterials▲实心截面梁正应力与切应力比较FPl6/3/20236MechanicsofMaterials▲实心截面梁正应力与切应力比较半径d宽为b、高为h6/3/20237MechanicsofMaterials◆控制细长梁强度的因素正应力强度条件：6/3/20238MechanicsofMaterials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：6/3/20239MechanicsofMaterials2、合理安排梁的支座qBAxMql2/8q0.2l0.2l0.6lABxM6/3/202310MechanicsofMaterials工程实例：门式起重机的大梁锅炉筒体6/3/202311MechanicsofMaterials多支座梁6/3/202312MechanicsofMaterials

斜拉桥示意图6/3/202313MechanicsofMaterials南京长江二桥（斜拉桥，628米）6/3/202314MechanicsofMaterials

悬索桥示意图6/3/202315MechanicsofMaterials江阴长江大桥（悬索桥，1385米）美国金门大桥（悬索桥，1280米）6/3/202316MechanicsofMaterials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6/3/202317MechanicsofMaterials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6/3/202318MechanicsofMaterialsbhhhhhd0.167h0.125h0.205h(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。6/3/202319MechanicsofMaterials3）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Zc6/3/202320MechanicsofMaterialsxMPl/4xb(x)bmin2)h不变，中间b随x与弯矩M（x）同规律变化，如上图3)b不变，中间h随x与弯矩

M（x）规律变化，如右图摇臂钻床的摇臂。ABPl/2l6/3/202321MechanicsofMaterials2、等强度梁阶梯梁渔腹梁（工艺上简化）6/3/202322MechanicsofMaterials日本岩大桥雨蓬梁板◆实例：6/3/202323MechanicsofMaterials变截面梁6/3/202324MechanicsofMaterials台风战斗机朱德的扁担6/3/202325MechanicsofMaterials海鸥松树6/3/202326MechanicsofMaterials

构件选用何种材料，应综合考虑安全、经济等因素。近年来低合金钢生产发展迅速，如16Mn钢、15MnTi钢等。这些低合金钢的生产工艺和成本与普通钢相近，但强度高、韧性好。南京长江大桥广泛采用了16Mn钢，与低碳钢相比节约了15%的钢材。铸铁抗拉强度较低，但价格低廉。铸铁经球化处理成为球墨铸铁后，提高了强度极限和塑性性能。不少工厂用球墨铸铁代替钢材制造曲轴和齿轮，取得了较好的经济效益。四、提高材料的力学性能6/3/202327MechanicsofMaterials台风战斗机6/3/202328MechanicsofMaterials弯起钢筋布置主应力迹线五、其他方法6/3/202329MechanicsofMaterials预应力钢筋以上的措施仅仅考虑提高梁的强度方面，事实上，梁的合理使用应综合考虑强度与刚度、稳定性等问题。6/3/202330MechanicsofMaterials

枕木——增加支承；工字钢——合理的截面形状；优质钢材——提高材料的力学性能；六、一个例子6/3/202331MechanicsofMaterials本章小结一、基本概念1、纯弯曲与横力弯曲2、中性层与中性轴3、Iz与Wz

、Sz*4、梁的合理截面5、等强度梁的概念二、基本公式2.6/3/202332MechanicsofMaterials3、Iz

与Wz1）矩形截面2）圆形截面-----实心圆截面-----空心圆截面6/3/202333MechanicsofMaterials4、平行移轴定理5、弯曲的强度条件：三、应用正应力公式时需注意的几点1、公式适用范围1）平面弯曲2）平面假设成立2、中性轴的位置3、正应力的分布形式3）材料拉压弹性模量一样M中性轴xyzM6/3/202334MechanicsofMaterials4、对拉压情况直接判断5、Iz---整个截面对中性轴的惯性积四、本章的要求：3、提高梁强度的措施1、s的计算及强度校核2、t的计算及强度校核6/3/202335MechanicsofMaterials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6/3/202336MechanicsofMaterialsxMM2ＰＰBAlx2x1M1◆两人同时上桥，一个在右侧外伸段距支座为x1，另一个在桥上,行至离左端支座x2

，如图示，则◆弯矩极大值：◆安全通过条件：6/3/202337MechanicsofMaterialsxMM2ＰＰBAlx2x1M1◆上式成立的条件：◆考虑，则◆安全过桥方法：一人立于右侧外伸段离右支座的距离为（0.536~0.75）m之间时，另一人可安全通过跳板。通过跳板的人，立于左外伸段离左支座距离（0.536~0.75）m之间，另一个人亦可安全通过。6/3/202338MechanicsofMaterials◆单人爬行