材料力学06(第六章弯曲应力)讲义
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材料力学弯曲应力知识点总结弯曲应力是材料力学中重要的概念之一,它描述了材料在受到弯曲力作用时所承受的内部力状态。
了解和掌握弯曲应力的知识对于工程领域的设计和分析具有重要意义。
本文将对材料力学中弯曲应力的相关知识点进行总结。
一、弯曲应力的基本概念弯曲应力是指在材料受到弯曲作用时,在横截面上单位面积所承受的力的大小,通常用σ表示。
弯曲应力的大小与施加在材料上的弯曲力以及截面形状和尺寸有关。
二、弯矩和截面性质1. 弯矩:在弯曲过程中,作用在材料上的弯曲力会产生一个力矩。
弯矩的大小等于力矩除以截面法线距离。
弯矩的单位通常是N·m。
2. 惯性矩和截面模量:惯性矩描述了截面抵抗变形的能力,通常用I表示。
截面模量描述了材料在弯曲过程中的刚度,通常用W表示。
惯性矩和截面模量与截面的形状和尺寸有关。
三、材料的截面形状对弯曲应力的影响材料的截面形状对弯曲应力有着重要的影响,以下是几种常见截面形状的弯曲应力分析:1. 矩形截面:矩形截面的弯曲应力呈线性分布,最大弯曲应力出现在截面内边缘。
2. 圆形截面:圆形截面的弯曲应力均匀分布,在截面上的任意一点的弯曲应力都相同。
3. T型截面:T型截面的弯曲应力最大出现在截面顶部和底部的交接处。
4. I型截面:I型截面的弯曲应力主要集中在截面中轴线部分。
四、弯曲应力与应变的关系弯曲应力和应变之间的关系可以通过杨氏模量进行描述。
弯曲应力和应变的关系可以用以下公式表示:σ=M*y/I,其中M为弯矩,y为截面的纵向距离,I为截面的惯性矩。
五、弯曲应力的计算方法根据弯曲应力的定义和性质,可以采用以下方法来计算弯曲应力:1. 等效应力法:将弯矩和弯曲力矩转化为等效应力,然后根据截面形状计算弯曲应力。
2. 梁理论:基于材料的截面形状和尺寸,使用梁理论来计算弯曲应力。
通过计算截面的惯性矩和截面模量来获得弯曲应力。
六、弯曲应力的影响因素弯曲应力受到以下因素的影响:1. 弯曲力的大小和方向2. 材料的弹性模量3. 材料的截面形状和尺寸4. 材料的力学性质和力学行为5. 材料的应变率和应变历史七、弯曲应力的应用弯曲应力在工程设计和分析中具有广泛的应用,例如:1. 结构设计:通过对材料的弯曲应力进行分析,可以确定结构的合理尺寸和截面形状,以满足设计要求。
材料力学弯曲应力课件曲在工程中的应用。
这是一个厂房,这是一个大梁,这个吊车可以在这个大梁上运动。
对于这样一个问题,我们可以把它简化成一个简支梁,这个吊车的移动呢可以处理成一个移动荷载。
那么对于这个移动荷载而言,它所导致的应力如何计算行车移动时,它的应力如何变化这就是本章的内容之一。
我们再看看这个图片,这是我们拍摄的汽车的下部分,大家注意一些这个部分,这是就是汽车的板簧,它的模型就是这个样子,可以看成好几个钢板的组合,那么,为什么要设计成这个样子呢它有什么优点呢这也是本章要解决的问题。
这是一个运动员,撑杆跳,对吧。
大家常常见到,利用这个杆的助力,人可以跳的更高。
我们可以处理成这样一个模型。
她在跳高的过程中,杆就发生了弯曲。
那么,这个时候,跳杆横截面上的应力和杆曲率半径有什么关系这个杆在什么情况下才满足强度要求大家看看这个场面,对于这个场面,我们截面几何性质那章提到过,都是薄壁杆件,那么薄壁杆件有弯曲正应力和弯曲切应力,专门有一小节来讲解它的弯曲切应力,看看这些切应力有什么特点如何避免薄壁杆件的强度失效这也是本章的问题这个大家都熟悉,著名的比萨斜塔。
对于这个结构,初步计算,我们可以简化成这样一个均质圆筒,那么它有哪些变形效应它的危险截面、危险点在哪儿如何计算其应力这也是本章可以解决的问题。
因此,本章所涉及的问题是比较广的。
基本内容那么本章到底需要同学们掌握哪些内容呢1、熟练张博横截面上弯曲正应力和弯曲切应力的分布规律,并能正确熟练的进行梁的强度分析。
2、熟悉提高梁强度的主要措施。
、正确理解薄壁杆件横截面上弯曲切应力的分布规律,了解弯曲中心的概念。
4、熟悉掌握梁在组合变形中的应力的计算方法。
第一、第四条是很重要的。
这是以后大家经常需要处理的问题。
基本概念平面弯曲首先我们来看弯曲正应力。
在这章具体内容介绍之前呢,我们先介绍一些概念。
关于梁弯曲的基本概念。
梁的平面弯曲。
什么是梁的平面弯曲呢这是一个悬臂梁,截面是矩形截面,那么这个横截面就有一个中心对称轴,整个梁就存在一个对称面,如果我们的所有的外荷载都作用在这个平面之内,比如外荷载是这样的,那么发生变形后,梁的轴线仍然在这个平面内,像这样的弯曲,我们就叫做平面弯曲。
材料力学弯曲应力材料力学是研究材料在外力作用下的变形和破坏规律的一门学科,而弯曲应力是材料在受到弯曲载荷时所产生的应力。
弯曲应力的研究对于工程结构设计和材料选用具有重要意义。
本文将从弯曲应力的概念、计算公式、影响因素等方面进行详细介绍。
弯曲应力是指在材料受到弯曲载荷作用下,横截面上的应力分布情况。
在弯曲过程中,材料上部受到压应力,下部受到拉应力,而中性面则不受应力影响。
根据梁的理论,弯曲应力与弯矩、截面形状以及材料性质有关。
在工程实践中,我们通常使用梁的弯曲应力公式来计算弯曲应力的大小。
梁的弯曲应力公式可以表示为:\[ \sigma = \frac{M \cdot c}{I} \]其中,σ为弯曲应力,M为弯矩,c为截面中性轴到受拉或受压纤维的距离,I为截面的惯性矩。
从公式中可以看出,弯曲应力与弯矩成正比,与截面形状和材料性质有关,截面越大,惯性矩越大,弯曲应力越小。
影响弯曲应力的因素有很多,主要包括载荷大小、截面形状、材料性质等。
首先是载荷大小,当外力作用在梁上时,产生的弯矩大小将直接影响弯曲应力的大小。
其次是截面形状,截面形状不同将导致截面惯性矩不同,进而影响弯曲应力的大小。
最后是材料性质,材料的弹性模量、屈服强度等参数也会对弯曲应力产生影响。
在工程实践中,我们需要根据具体的工程要求和材料性质来选择合适的截面形状和材料类型,以使得结构在受到弯曲载荷时能够满足强度和刚度的要求。
同时,还需要合理设计结构,减小弯曲应力集中的区域,避免出现应力集中而导致的破坏。
综上所述,弯曲应力是材料在受到弯曲载荷时产生的应力,其大小与弯矩、截面形状和材料性质有关。
在工程实践中,我们需要根据具体的工程要求和材料性质来计算和分析弯曲应力,以保证结构的安全可靠。
同时,合理设计结构和选择合适的材料也是降低弯曲应力的重要手段。
希望本文对于弯曲应力的理解和应用能够有所帮助。