工程力学2第五章 弯曲应力
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6 弯曲应力1、平面弯曲梁横截面上的正应力计算。
正应力公式是在梁纯弯曲情况下导出的,并被 推广到横力弯曲的场合。
横截面上正应力公式为j zM y I σ=横截面上最大正应力公式为 max zM W σ=2、横力弯曲梁横截面上的切应力计算,计算公式为*2z QS I bτ= 该公式是从矩形截面梁导出的,原则上也适用于槽形、圆形、工字形、圆环形截面梁横截面切应力的计算。
3、非对称截面梁的平面弯曲问题,开口薄壁杆的弯曲中心。
4、梁的正应力强度条件和切应力强度条件为[]max σσ≤[]max ττ≤根据上述条件,可以对梁进行强度校核、截面设计和容许荷载的计算,与此相关的还要考虑梁的合理截面问题。
5、梁的极限弯矩6.1图6-6所示简支梁用其56a 号工字钢制成,试求此梁的最大切应力和同一截面腹板部分在与翼板交界处的切应力。
图 6.1[解] 作剪力图如图(c).由图可知,梁的最大剪力出现在AC 段,其值为max 7575000Q kN N ==利用型钢表查得,56a 号工字钢*247.7310z z S I m -=⨯,最大切应力在中性轴上。
由此得以下求该横截面上腹板与翼板交界处C 的切应力。
此时*z S 是翼板面积对中性轴的面积矩,由横截面尺寸可计算得*3435602116621()9395009.401022z S mm m -=⨯⨯-==⨯ 由型钢表查得465866z I cm =,腹板与翼板交界处的切应力为*max max max max23*max7500012600000126.47.731012.510z a z z z Q S Q MP I I dd S τ--=====⨯⨯⨯⨯a MP 6.12解题范例483750009.40108.6658661012.510fc a MP τ---⨯⨯==⨯⨯⨯6.2长为L 的矩形截面悬臂梁,在自由端作用一集中力F ,已知b =120mm ,h =180mm 、L =2m ,F =1.6kN ,试求B 截面上a 、b 、c 各点的正应力。
工程力学中的弯曲应力和弯曲变形问题的探究与解决方案引言:工程力学是研究物体受力和变形规律的学科,其中弯曲应力和弯曲变形问题是工程力学中的重要内容。
本文将探讨弯曲应力和弯曲变形问题的原因、计算方法以及解决方案,旨在帮助读者更好地理解和应对这一问题。
一、弯曲应力的原因在工程实践中,当梁、梁柱等结构承受外力作用时,由于结构的几何形状和材料的力学性质不同,会导致结构发生弯曲变形。
弯曲应力的产生主要有以下几个原因:1. 外力作用:外力作用是导致结构弯曲的主要原因之一。
例如,悬臂梁受到集中力的作用,会导致梁的一侧拉伸,另一侧压缩,从而产生弯曲应力。
2. 结构几何形状:结构的几何形状对弯曲应力有直接影响。
例如,梁的截面形状不均匀或不对称,会导致弯曲应力的分布不均匀,从而引起结构的弯曲变形。
3. 材料力学性质:材料的力学性质也是导致弯曲应力的重要因素。
不同材料的弹性模量、屈服强度等参数不同,会导致结构在受力时产生不同的弯曲应力。
二、弯曲应力的计算方法为了准确计算弯曲应力,工程力学中提出了一系列的计算方法。
其中最常用的方法是梁的弯曲方程和梁的截面应力分析。
1. 梁的弯曲方程:梁的弯曲方程是描述梁在弯曲过程中受力和变形的重要方程。
根据梁的几何形状和受力情况,可以得到梁的弯曲方程,并通过求解该方程,计算出梁在不同位置的弯曲应力。
2. 梁的截面应力分析:梁的截面应力分析是通过分析梁截面上的应力分布情况,计算出梁在不同位置的弯曲应力。
该方法根据梁的几何形状和材料的力学性质,采用静力学平衡和弹性力学理论,计算出梁截面上的应力分布,并进一步得到梁的弯曲应力。
三、弯曲变形问题的解决方案针对弯曲变形问题,工程力学提出了一系列的解决方案,包括结构改进、材料选择和加固措施等。
1. 结构改进:对于存在弯曲变形问题的结构,可以通过改进结构的几何形状,增加结构的刚度,从而减小结构的弯曲变形。
例如,在梁的设计中,可以增加梁的截面尺寸或改变梁的截面形状,以增加梁的抗弯刚度。