工程力学 弯曲内力.
- 格式:ppt
- 大小:5.10 MB
- 文档页数:41
基础篇之五第5章梁的弯曲问题(1)-剪力图与弯矩图杆件承受垂直于其轴线的外力或位于其轴线所在平面内的力偶作用时,其轴线将弯曲成曲线,这种受力与变形形式称为弯曲(bemding)。
主要承受弯曲的杆件称为梁(beam)。
在外力作用下,梁的横截面上将产生剪力和弯矩两种剪力和弯矩。
在很多情形下,剪力和弯矩沿梁长度方向的分布不是均匀的。
对梁进行强度计算,需要知道哪些横截面可能最先发生失效,这些横截面称为危险面。
弯矩和剪力最大的横截面就是首先需要考虑的危险面。
研究梁的变形和刚度虽然没有危险面的问题,但是也必须知道弯矩沿梁长度方向是怎样变化的。
本章首先介绍如何建立剪力方程和弯矩方程;怎样根据剪力方程和弯矩方程绘制剪力图与弯矩图,讨论载荷、剪力、弯矩之间的微分关系及其在绘制剪力图和弯矩图中的应用。
5-1 工程中的弯曲构件工程中可以看作梁的杆件是很多的。
例如,图5-1a所示桥式吊车的大梁可以简化为两端饺支的简支梁。
在起吊重量(集中力F P)及大梁自身重量(均布载荷q)的作用下,大梁图5-1 可以简化为简支梁的吊车大梁将发生弯曲,如图5-1b中虚线所示。
石油、化工设备中各种直立式反应塔(图5-2a),底部与地面固定成一体,因此,可以简化为一端固定的悬臂梁。
在风力载荷作用下,反应塔的变形如图5-2b所示。
火车轮轴支撑在铁轨上,铁轨对车轮的约束,可以看作铰链支座,因此,火车轮轴可以简化为两端外伸梁。
由于轴自身重量与车厢以及车厢内装载的人、货物的重量相比要小得多,可以忽略不计,因此,火车轮轴的受力和变形如图5-3所示。
5-2 梁的内力及其与外力的相互关系5-2-1 梁的内力与梁上外力的变化有关应用截面法和平衡的概念,不难证明,当梁上的外力(包括载荷与约束力)沿杆的轴线方向发生突变时,剪力和弯矩的变化规律也将发生变化。
所谓外力突变,是指有集中力、集中力偶作用,以及分布载荷间断或分布载荷集度发生突变的情形。
所谓剪力和弯矩变化规律是指表示剪力和弯矩变化的函数或变化的图线。