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5 弯曲应力.ppt

发布:2016-08-11约字共49页下载文档
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第五章 弯曲应力 目录 第五章 弯曲应力 §5-2 纯弯曲时的正应力 §5-3 横力弯曲时的正应力 §5-4 弯曲切应力 §5-6 提高弯曲强度的措施 目录 §5-1 纯弯曲 回顾与比较 内力 应力 目录 §5-1 纯弯曲 纯弯曲 梁段CD上,只有弯矩,没有剪力--纯弯曲 梁段AC和BD上,既有弯矩,又有剪力--横力弯曲 §5-1 纯弯曲 目录 §5-2 纯弯曲时的正应力 一、变形几何关系 平面假设: 横截面变形后保持为平面,且仍然垂直于变形后的梁轴线,只是绕截面内某一轴线偏转了一个角度。 凹入一侧纤维缩短 突出一侧纤维伸长 中间一层纤维长度不变--中性层 中间层与横截面的交线--中性轴 §5-2 纯弯曲时的正应力 目录 设想梁是由无数 层纵向纤维组成 胡克定理 §5-2 纯弯曲时的正应力 目录 建立坐标 二、物理关系 (a) (b) 三、静力学关系 §5-2 纯弯曲时的正应力 目录 (c) FN、My、Mz 正应力公式 变形几何关系 物理关系 静力学关系 §5-2 纯弯曲时的正应力 目录 正应力分布 §5-2 纯弯曲时的正应力 目录 与中性轴距离相等的点, 正应力相等; 正应力大小与其到中性轴距离成正比; 中性轴上,正应力等于零 常见截面的 IZ 和 WZ 圆截面 矩形截面 空心圆截面 空心矩形截面 §5-2 纯弯曲时的正应力 目录 §5-3 横力弯曲时的正应力 目录 弹性力学精确分析表明,当跨度 l 与横截面高度 h 之比 l / h 5 (细长梁)时,纯弯曲正应力公式对于横力弯曲近似成立。 横力弯曲 横力弯曲正应力公式 横力弯曲最大正应力 目录 §5-3 横力弯曲时的正应力 细长梁的纯弯曲或横力弯曲 横截面惯性积 IYZ =0 弹性变形阶段 公式适用范围 弯曲正应力强度条件 1.等截面梁弯矩最大的截面上 2.离中性轴最远处 4.脆性材料抗拉和抗压性能不同,两方面都要考虑 目录 §5-3 横力弯曲时的正应力 1.C 截面上K点正应力 2.C 截面上最大正应力 3.全梁上最大正应力 4.已知E=200GPa, C 截面的曲率半径ρ 1. 求支反力 (压应力) 解: 例题5-1 目录 §5-3 横力弯曲时的正应力 2.C 截面最大正应力 C 截面弯矩 C 截面惯性矩 目录 §5-3 横力弯曲时的正应力 3. 全梁最大正应力 最大弯矩 截面惯性矩 目录 §5-3 横力弯曲时的正应力 4. C 截面曲率半径ρ C 截面弯矩 C 截面惯性矩 目录 §5-3 横力弯曲时的正应力 例题5-2 目录 §5-3 横力弯曲时的正应力 (3)B截面,C截面需校核 (4)强度校核 (5)结论 轴满足强度要求 (1)计算简图 (2)绘弯矩图 解: 目录 §5-3 横力弯曲时的正应力 分析 (1)确定危险截面 例题5-3 目录 §5-3 横力弯曲时的正应力 (4)选择工字钢型号 (5)讨论 (1)计算简图 (2)绘弯矩图 解: 36c工字钢 目录 §5-3 横力弯曲时的正应力 作弯矩图,寻找需要校核的截面 分析: 非对称截面,要寻找中性轴位置 T型截面铸铁梁,截面尺寸如图示。 试校核梁的强度。 例题5-4 目录 §5-3 横力弯曲时的正应力 (2)求截面对中性轴z的惯性矩 (1)求截面形心 解: 目录 §5-3 横力弯曲时的正应力 (4)B截面校核 (3)作弯矩图 目录 §5-3 横力弯曲时的正应力 (5)C截面要不要校核? (4)B截面校核 (3)作弯矩图 目录 §5-3 横力弯曲时的正应力 梁满足强度要求 §5-4 弯曲切应力 目录 分几种截面形状讨论弯曲切应力 一、矩形截面梁 2、切应力沿截面宽度均匀分布 关于切应力的分布作两点假设: §5-4 弯曲切应力 目录 讨论部分梁的平衡 §5-4 弯曲切应力 §5-4 弯曲切应力 目录 横力弯曲截面发生翘曲 切应变 §5-4 弯曲切应力 §5-4 弯曲切应力 二、圆形截面梁 §5-4 弯曲切应力 目录 三、工字型截面梁 实心截面梁正应力与切应力比较 对于直径为 d 的圆截面 §5-4 弯曲切应力 目录 (l 为梁的跨度) 实心截面梁正应力与切应力比较 对于宽为b、高为h的矩形截面 §5-4 弯曲切应力 目录 (l 为梁的跨度) 梁的跨度较短(l / h 5); 在支座附近作用较大载荷(载荷靠近支座); 铆接或焊接的工字形或箱形等截面梁(腹板、焊缝、 胶合面或铆钉等) §5-4 弯曲切应力 有些情况必须考虑弯曲切应力 悬臂梁由三块木板粘接而成。跨度为1m。胶合面的许可切应力为0.34MPa,木材的〔σ〕= 10 MPa,[τ]=1MPa,求许可载荷。 1.画梁的剪力图和弯矩图 2.按正应力强度条件计算许可载荷
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