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《单辉祖工力11弯曲应力》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、第十章弯曲应力单辉祖:材料力学Ⅰ1第11章弯曲应力梁的弯曲正应力梁的弯曲切应力梁的强度分析与设计弯拉(压)组合问题本章主要研究:单辉祖:材料力学Ⅰ2第11章弯曲应力§1弯曲正应力§2惯性矩与平行轴定理§3弯曲切应力§4梁的强度条件§5梁的合理强度设计§6弯拉(压)组合与截面核心单辉祖:材料力学Ⅰ3§1弯曲正应力引言弯曲试验与假设弯曲正应力公式例题单辉祖:材料力学Ⅰ4引言弯曲应力弯曲正应力-梁弯曲时横截面上的s弯曲切应力-梁弯曲时横截面上的t对称弯曲对称截面梁,在纵向对称面承受横向外力时的受力与变形形式-对称
2、弯曲单辉祖:材料力学Ⅰ5弯曲试验与假设弯曲试验点击画面单辉祖:材料力学Ⅰ6试验现象横线仍为直线,仍与纵线正交靠顶部纵线缩短,靠底部纵线伸长纵线伸长区,截面宽度减小,纵线缩短区,截面宽度增大弯曲假设横截面变形后仍保持平面,仍与纵线正交-弯曲平面假设各纵向”纤维”,处于单向受力状态-单向受力假设(纯弯与正弯矩作用)单辉祖:材料力学Ⅰ7推论梁内存在一长度不变的过渡层-中性层横截面间绕中性轴相对转动中性轴⊥截面纵向对称轴单辉祖:材料力学Ⅰ8对称弯曲正应力公式公式的建立几何方面物理方面单辉祖:材料力学Ⅰ9静力学方面结论
3、中性轴过截面形心中性轴位置:正应力公式:中性层曲率:,对称弯曲,纯弯与非纯弯联立求解式(a),(b)与(c)应用条件:详见单辉祖:材料力学Ⅰ10一些易混淆的概念对称弯曲-对称截面梁,在纵向对称面承受横向外力时的受力与变形形式纯弯曲-梁或梁段各横截面的剪力为零弯矩为常数的受力状态中性轴-横截面受拉与受压区的分界线形心轴-通过横截面形心的坐标轴弯曲刚度EI-代表梁截面抵抗弯曲变形的能力抗弯截面系数Wz-代表梁截面几何性质对弯曲强度的影响中性轴与形心轴对称弯曲与纯弯曲截面弯曲刚度与抗弯截面系数单辉祖:材料力学Ⅰ11例题例1-
4、1梁用№18工字钢制成,Me=20kN•m,E=200GPa。计算:最大弯曲正应力smax,梁轴曲率半径r解:1.工字钢一种规范化、系列化的工字形截面的标准钢材(GB706-88)№18工字钢:单辉祖:材料力学Ⅰ122.应力计算3.变形计算Me=20kN•m,E=200GPa,求smax与r单辉祖:材料力学Ⅰ13§2惯性矩与平行轴定理静矩与惯性矩简单截面惯性矩平行轴定理例题单辉祖:材料力学Ⅰ14静矩与惯性矩静矩惯性矩-截面对z轴的静矩-截面对z轴的惯性矩单辉祖:材料力学Ⅰ15简单截面惯性矩矩形截面惯性矩圆形截面惯性矩
5、单辉祖:材料力学Ⅰ16平行轴定理平行轴定理Cy0z0-形心直角坐标系Oyz-任意直角坐标系同理得:二者平行单辉祖:材料力学Ⅰ17例题例2-1已知:F=15kN,l=400mm,b=120mm,d=20mm计算:截面B-B的最大拉应力st,max与压应力sc,max解:1.弯矩计算单辉祖:材料力学Ⅰ182.惯性矩计算3.最大弯曲正应力单辉祖:材料力学Ⅰ19例2-2已知:钢带厚d=2mm,宽b=6mm,D=1400mm,E=200GPa。计算:带内的smax与M解:1.问题分析应力~变形关系:内力~变形关系:已知钢带变形,求
6、钢带应力与内力单辉祖:材料力学Ⅰ20带厚d=2mm,宽b=6mm,D=1400mm,E=200GPa,求smax与M2.应力计算3.弯矩计算单辉祖:材料力学Ⅰ21§3弯曲切应力矩形截面梁的弯曲切应力工字形等薄壁梁的弯曲切应力弯曲正应力与弯曲切应力比较例题单辉祖:材料力学Ⅰ22矩形截面梁的弯曲切应力假设t(y)//截面侧边,并沿截面宽度均匀分布问题狭窄矩形截面梁(h>b),分析其弯曲切应力分布单辉祖:材料力学Ⅰ23弯曲切应力公式Sz(w)-面积w对中性轴z的静矩单辉祖:材料力学Ⅰ24单辉祖:材料力学Ⅰ25截面翘曲
7、与非纯弯推广切应变非均布截面翘曲(aba'b'(=,弯曲s仍保持线性分布切应力非均布当梁上作用横向分布载荷时,只要l>5h,纯弯s公式仍足够精确当FS=常数时,单辉祖:材料力学Ⅰ26工字形等薄壁梁的弯曲切应力工字形薄壁梁假设:t//腹板侧边,并沿其厚度均匀分布w-y下侧部分截面对中性轴z的静矩单辉祖:材料力学Ⅰ27盒形薄壁梁w单辉祖:材料力学Ⅰ28弯曲正应力与弯曲切应力比较当l>>h时,smax>>tmax单辉祖:材料力学Ⅰ29例题例3-1FS=15kN,Iz=8.8410-6m4,b=120mm,d=20mm,
8、yC=45mm。试求:tmax;腹板与翼缘交接处切应力ta解:单辉祖:材料力学Ⅰ30§4梁的强度条件梁危险点处的应力状态梁的强度条件强度条件的选用例题单辉祖:材料力学Ⅰ31梁危险点处的应力状态实心与非薄壁截面梁a,c点处-单向应力b点处-纯剪切单辉祖: