机械设计基础 含工程力学 教学课件 作者 李国斌主编 王春艳 蒋昊 马文元副主编 第4章　弯　　曲.ppt

《机械设计基础 含工程力学 教学课件 作者 李国斌主编 王春艳 蒋昊 马文元副主编 第4章　弯　　曲.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、机械设计基础含工程力学主编第4章　弯　　曲4.1　平面弯曲的概念和梁的计算简图4.1.1　平面弯曲的概念4.1.2　梁的计算简图4.2　梁的内力——剪力与弯矩4.2.1　用截面法分析计算梁的内力4.2.2　剪力与弯矩正负号的规定4.3　剪力方程与弯矩方程、剪力图与弯矩图4.4　纯弯曲正应力4.4.1　纯弯梁横截面上的正应力4.4.2　常见截面的惯性矩、抗弯截面系数及平行移轴定理4.4.3　横力弯曲时梁的正应力计算第4章　弯　　曲4.5　强度条件及其应用4.5.1　抗弯强度条件4.5.2　强度条件的应用4.6　提高梁抗弯强度的主要措施4.7　梁的变形和刚度

2、条件4.7.1　弯曲变形概念4.7.2　梁在简单载荷作用下的变形4.7.3　梁的刚度条件与刚度的合理要求4.1　平面弯曲的概念和梁的计算简图4.1.1　平面弯曲的概念图4-1　梁在弯曲时所受外力1.工程实例4.1.1　平面弯曲的概念图4-2　桥式起重机梁4.1.1　平面弯曲的概念图4-3　火车轮轴2.平面弯曲的概念4.1.1　平面弯曲的概念图4-4　梁的平面弯曲4.1.2　梁的计算简图1.载荷的简化2.实际约束的简化(1)滑动铰支座　这种支座只在支承处限定梁沿垂直于支座平面方向的位移，因此，只产生一个垂直于支座平面的约束力(图4-5a)。(2)固定铰支座

3、　这种支座在支承处限定梁沿任何方向的位移，因此，可用两个分力表示相应的约束力(图4-5b)。图4-5　约束的简化4.1.2　梁的计算简图图4-6　悬臂梁(3)固定端　这种约束既限定梁端的线位移，也限定其角位移，因此，相应的约束力有三个：两个约束分力，一个约束力偶矩(图4-5c)。4.1.2　梁的计算简图3.梁的类型(1)简支梁　一端为固定铰支座，另一端为滑动铰支座的梁，如图4-2b所示。(2)外伸梁　简支梁的一端或两端外伸，如图4-3b所示。(3)悬臂梁　一端固定而另一端自由的梁，如图4-6所示。4.2　梁的内力——剪力与弯矩4.2.1　用截面法分析计算

4、梁的内力图4-7　剪力与弯矩4.2.1　用截面法分析计算梁的内力图4-8　AC段受力分析4.2.2　剪力与弯矩正负号的规定图4-9　截面的作用力4.2.2　剪力与弯矩正负号的规定图4-10　剪力与弯矩正负号的规定4.2.2　剪力与弯矩正负号的规定1)在需要计算内力的截面处，以一个假想的平面将梁切开，选其中一段为研究对象(一般选择载荷较少的部分为研究对象，以便于计算)。2)对研究对象进行受力分析，此时，一般按正方向画出剪力与弯矩。3)由平衡方程∑Fy=0计算剪力FQ。4)以所切截面形心为矩心，由平衡方程∑MC(F)=0计算弯矩。4.3　剪力方程与弯矩方程、

5、剪力图与弯矩图例4-1　一悬臂梁AB(图4-11a)，右端固定，左端受集中力FP作用。作此梁的剪力图及弯矩图。解　(1)列剪力方程与弯矩方程图4-11　例题4-1图4.3　剪力方程与弯矩方程、剪力图与弯矩图(2)依据剪力方程与弯矩方程作出剪力图与弯矩图图4-12　例题4-2图4.3　剪力方程与弯矩方程、剪力图与弯矩图例4-2　一简支梁AB受集度为q的均布载荷作用(图4-12a)。作此梁的剪力图与弯矩图。解　(1)求支座反力(2)列剪力方程与弯矩方程(3)画剪力图与弯矩图图4-13　例题4-3图4.3　剪力方程与弯矩方程、剪力图与弯矩图例4-3　图4-13

6、a所示简支梁，在截面C处受集中力FP作用，试作梁的剪力图与弯矩图。解　(1)计算支反力(2)建立剪力方程与弯矩方程(3)画剪力图与弯矩图图4-14　简支梁4.3　剪力方程与弯矩方程、剪力图与弯矩图例4-4　图4-14a所示简支梁，在截面C处受到矩为M的集中力偶作用，试作梁的剪力图和弯矩图。解　(1)计算支反力(2)建立剪力方程与弯矩方程(3)画剪力图与弯矩图1.剪力的计算规律2.弯矩的计算规律图4-15　例题4-5图4.3　剪力方程与弯矩方程、剪力图与弯矩图例4-5　用简便法求图4-15所示简支梁1-1截面上的剪力和弯矩。解　(1)求支座反力(2)计算1

7、-1截面上的内力4.4　纯弯曲正应力图4-16　简支梁内力4.4.1　纯弯梁横截面上的正应力1.纯弯曲的试验现象及相关假设图4-17　纯弯曲试验1)梁表面的纵向直线均弯曲成弧线，而且，靠顶面的纵线缩短，靠底面的纵线拉长，而位于中间位置的纵线长度不变。4.4.1　纯弯梁横截面上的正应力2)横向直线仍为直线，只是横截面间作相对转动，但仍与纵线正交。3)在纵向拉长区，梁的宽度略减小，在纵向缩短区，梁的宽度略增大。1)梁的横截面在梁变形后仍保持为平面，且仍与梁轴线正交。2)梁的所有与轴线平行的纵向纤维都是轴向拉长或缩短(即纵向纤维之间无相互挤压)。图4-18　正

8、应力分布图4.4.1　纯弯梁横截面上的正应力2.梁横截面上正应力的分布3.正应力