弯矩方向、弯矩作用面、弯矩矢量方向

弯矩正负号的规定默认分类2010-08-06 17:34:13 阅读1017 评论0 字号：大中小订阅初次用midas做悬浇桥，对挂篮的模拟需要用一个作用在节点的力+弯矩来模拟后支点挂篮两支点对梁的作用（还是桥博直接输支点力的那个方便直接，而且和实际情况一致），但弯矩的正负号却让我迷惑了，究竟对墩身两侧的弯矩是正还是负，越算越糊涂了，书到用时方恨少啊，还是查查书再对对midas的资料吧，目前的想法将本次计算的全过程写成详细的东西发上来，强迫自己弄明白碰到的问题。

从网上找到的教程，这个说的比较清楚明了，第6章杆件的内力分析理论要点1、关于内力的概念与定义内力的概念在外力作用下，弹性体由于变形，其内部各点均会发生相对位移，因而产生相互作用力，这种相互作用力称为内力。

因为，弹性体发生变形之前，组成弹性体部分之间已经存在相互作用的内力，所以，由变形而引起的内力，不同于弹性体固有的内力，而是一种附加内力，简称为内力。

如果组成弹性体的物质在弹性体中的分布是均匀而且连续的，弹性体内各部分的内力组成连续分布的力系。

假想地，用一个截面将弹性体从某一部位处截开，分为两部分，如图6－1所示，则在截开处的截面上，存在一个分布内力系。

由于整体平衡的要求，对于截开的每一部分也必须是平衡的。

因此，作用在每一部分上的外力必须与截面上分布内力相平衡，形成平衡力系。

这表明，弹性体由变形引起的内力不能是任意的。

根据以上分析，不难看出，刚体静力学依然是弹性静力学的基础，弹性静力学与刚体静力学相比，内容要丰富得多，它除了仍然需要应用力系的等效、简化、平衡等概念原理和方法外，还要将这些概念、原理和方法加以延伸，补充和完善。

内力主矢、内力主矩与内力分量无论杆件横截面上的内力分布如何复杂，总可以将其向该截面上的某一简化中心简化，得到一主矢和一主矩，二者分别称为内力主矢和内力主矩。

图6－2a中所示为以截面形心为简化中心的主矢F R和主矩M。

图6－2 杆件横截面上的内力与内力分量工程计算中有意义的是主矢和主矩在确定的坐标方向上的分量，称为内力分量。

材料力学弯矩右手定则
材料力学中的弯矩右手定则是指在弯曲梁或杆件的分析中，通过右手定则来确定正负弯矩的方向。

这个定则是根据右手坐标系的规则来确定的。

当右手握住杆件或梁时，大拇指的方向指向弯曲力的方向，四指的方向则指向正弯矩的方向。

这意味着在弯曲梁或杆件的上侧施加一个向下的力，以及在下侧施加一个向上的力，这将导致正弯矩。

反之，施加相反方向的力将导致负弯矩。

从物理角度来看，弯矩右手定则是根据力和力臂的乘积来确定弯矩的方向。

当一个力施加在一个物体上并导致它产生弯曲时，弯矩的方向可以通过右手定则来确定。

这个定则在工程实践中非常重要，因为它可以帮助工程师确定结构件在受力时的弯矩方向，从而设计出更安全和可靠的结构。

另外，弯矩右手定则也可以应用在电磁学中，用于确定导线中电流所产生的磁场方向。

这个定则在电气工程和电磁学的分析中也扮演着重要的角色。

总的来说，弯矩右手定则是材料力学、物理学和电磁学中一个
重要的概念，通过右手定则可以确定弯矩的方向，对工程设计和分析起着关键的作用。

弯矩通俗理解一、什么是弯矩弯矩是力学中的一个重要概念，在工程学、物理学和建筑学等领域中都有广泛的应用。

简单来说，弯矩是由于外力的作用，物体发生弯曲变形时所产生的力矩。

具体而言，在杆件或结构中，当外力使部分区域发生弯曲变形时，由于部分区域已经发生弯曲，因而会产生一个力矩，这个力矩就是弯矩。

二、弯矩的原理2.1 弯矩的产生原因在物体受到外力作用时，如果作用点的力和物体的几何形状产生偏心距，就会出现弯曲变形。

而弯曲变形则导致了弯矩的产生。

2.2 弯矩的计算公式弯矩可以使用力和距离的乘积来计算，公式如下：M=F⋅d其中，M表示弯矩，单位是牛顿·米（N·m），F表示作用力，单位是牛顿（N），d表示偏心距，单位是米（m）。

三、弯矩的性质弯矩具有一些特殊的性质，在研究和应用中起到了重要的作用。

3.1 弯矩的方向弯矩的方向由作用力和偏心距的乘积确定。

如果作用力和偏心距的乘积为正，则弯矩方向垂直于力的方向，且遵循右手螺旋定则；如果乘积为负，则弯矩方向与上述情况相反。

3.2 弯矩的大小弯矩的大小取决于作用力的大小和偏心距的长度。

当偏心距变大或作用力变大时，弯矩也会相应增大。

3.3 弯矩的平衡在静力学中，弯矩是一个重要的平衡条件。

当一根梁或结构在垂直方向上受力而处于平衡状态时，通过计算弯矩可以判断该结构是否处于静力平衡。

四、弯矩的应用弯矩在工程学和建筑学中有着广泛的应用，下面介绍几个常见的应用场景。

4.1 结构设计在建筑结构设计中，弯矩是一个十分重要的考虑因素。

通过计算弯矩，可以判断建筑物或其他结构是否足够强大以承受外部的力。

4.2 材料选择在材料工程中，弯矩也是重要的设计参数。

不同的材料具有不同的抗弯强度，通过计算所受弯矩，可以选择适当的材料以满足设计需求。

4.3 曲线绘制弯矩的概念也被应用于数学中的曲线绘制。

在绘制曲线时，通过计算曲线的弯矩，可以描绘出曲线在不同点上的形状。

4.4 工程安全评估在工程安全评估中，弯矩也是一个重要的指标。

第五章 弯曲内力与应力 §5—1 工程实例、基本概念一、实例工厂厂房的天车大梁，火车的轮轴，楼房的横梁，阳台的挑梁等。

二、弯曲的概念：受力特点——作用于杆件上的外力都垂直于杆的轴线。

变形特点——杆轴线由直线变为一条平面的曲线。

三、梁的概念：主要产生弯曲变形的杆。

四、平面弯曲的概念：受力特点——作用于杆件上的外力都垂直于杆的轴线，且都在梁的纵向对称平面内（通过或平行形心主轴且过弯曲中心）。

变形特点——杆的轴线在梁的纵向对称面内由直线变为一条平面曲线。

五、弯曲的分类：1、按杆的形状分——直杆的弯曲；曲杆的弯曲。

2、按杆的长短分——细长杆的弯曲；短粗杆的弯曲。

3、按杆的横截面有无对称轴分——有对称轴的弯曲；无对称轴的弯曲。

4、按杆的变形分——平面弯曲；斜弯曲；弹性弯曲；塑性弯曲。

5、按杆的横截面上的应力分——纯弯曲；横力弯曲。

六、梁、荷载及支座的简化（一）、简化的原则：便于计算，且符合实际要求。

（二）、梁的简化：以梁的轴线代替梁本身。

（三）、荷载的简化：1、集中力——荷载作用的范围与整个杆的长度相比非常小时。

2、分布力——荷载作用的范围与整个杆的长度相比不很小时。

3、集中力偶（分布力偶）——作用于杆的纵向对称面内的力偶。

（四）、支座的简化：1、固定端——有三个约束反力。

2、固定铰支座——有二个约束反力。

3、可动铰支座——有一个约束反力。

（五）、梁的三种基本形式：1、悬臂梁：2、简支梁：3、外伸梁：（L 称为梁的跨长） （六）、静定梁与超静定梁静定梁：由静力学方程可求出支反力，如上述三种基本形式的静定梁。

超静定梁：由静力学方程不可求出支反力或不能求出全部支反力。

§5—2 弯曲内力与内力图一、内力的确定（截面法）：[举例]已知：如图，F ，a ，l 。

求：距A 端x 处截面上内力。

解：①求外力la l F Y l FaF m F X AYBY A AX)(F, 0 , 00 , 0-=∴==∴==∴=∑∑∑ F AX =0 以后可省略不求 ②求内力xF M m l a l F F F Y AY C AY s ⋅=∴=-==∴=∑∑ , 0)( , 0∴ 弯曲构件内力：剪力和弯矩1. 弯矩：M ；构件受弯时，横截面上存在垂直于截面的内力偶矩。

弯矩方向的定义弯矩是指在一个物体上由于外力作用而产生的弯曲效应。

在物体的不同部分上，由于力的作用点和力的大小不同，产生的弯曲效应也会有所不同。

弯矩方向是用来描述这种弯曲效应的方向性质。

1. 弯矩的产生当外力作用于一个物体上时，物体会发生弯曲。

这是因为外力在物体上产生了不均匀的压力分布，使得物体上的不同部分受到不同大小的压力。

由于物体的形状和材料的强度限制，物体在某些部分会发生弯曲。

2. 弯矩的方向定义在弯曲的物体上，我们可以定义一个坐标轴系统，以方便描述弯矩的方向。

通常，我们使用右手定则来定义弯矩的方向。

右手定则规定，当右手的四指沿着物体的弯曲方向伸出时，大拇指的方向就代表了弯矩的方向。

具体来说，如果我们将右手的四指沿着物体的弯曲方向伸出，那么大拇指的指向就指示了弯曲效应产生的方向。

如果大拇指指向物体的内侧，则表明物体会弯曲成一个凹形的形状；如果大拇指指向物体的外侧，则表明物体会弯曲成一个凸形的形状。

3. 弯矩方向的实际应用弯矩方向的定义在工程学和物理学中具有重要的应用。

在结构设计中，了解弯矩的方向能够帮助工程师选择合适的材料和设计结构的形状，以承受外力产生的弯曲效应。

在物理学中，弯矩方向的定义与弯曲物体上的应力和变形有关。

当物体受到弯曲力时，产生的应力和应变也会有方向。

了解弯矩的方向有助于我们研究物体的力学性质，以及预测和分析物体的破坏行为。

总结起来，弯矩方向的定义是描述弯曲物体上的弯曲效应方向的方式。

通过右手定则，我们可以确定弯曲物体的凹凸形状。

这个定义在工程学和物理学中具有重要的应用，帮助我们设计和分析结构，以及理解物体的力学性质。

弯矩的方向规定为
弯矩是指在梁或构件上作用的力对其产生的弯曲效应。

在工程设计中，为了保证结构的稳定性和安全性，对弯矩的方向有一定的规定。

首先，弯矩的方向规定是基于结构受力分析的结果。

在梁或构件上，一般会施加垂直于其轴线的力，这些力会引起梁的变形。

根据弯矩的方向规定，我们可以确定梁的受力情况，进而进行结构设计。

其次，弯矩的方向规定通常遵循三个原则：
1. 弯矩方向规定应满足稳定性要求。

这意味着在受力分析中，我们需要考虑结构的整体平衡和稳定性。

如果弯矩的方向与结构的平衡条件相悖，将导致结构不稳定或发生倒塌。

2. 弯矩方向规定应遵循结构受力的约束条件。

在设计过程中，我们需要考虑材料的力学性质和受力状态，确保弯矩的方向符合受力分析的约束条件。

这样可以保证结构在正常使用和荷载情况下有足够的强度和刚度。

3. 弯矩方向规定应考虑结构的变形和位移要求。

在实际工程中，我们需要考虑结构变形和位移的控制，以确保结构在承受荷载时不会产生过大的变形或位移。

弯矩的方向规定可以通过对结构不同部位的弯矩方向进行合理的安排，来控制结构的整体变形。

综上所述，弯矩的方向规定是基于结构受力分析和设计原则的，以保证结构的稳定性和安全性。

这些规定需要满足结构的稳定性要求、受力约束条件以及变形和位移控制的要求。

通过合理地规定弯矩方向，我们可以有效地设计和优化结构，保证其在使用过程中的安全性和稳定性。