a-1-纯弯曲正应力公式推导
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弯曲正应力计算公式推导过程在我们学习材料力学的时候,有一个非常重要的知识点,那就是弯曲正应力的计算公式推导过程。
这可是个相当关键的内容,就像一把神奇的钥匙,能帮我们打开理解很多结构力学问题的大门。
咱们先来说说弯曲的概念。
想象一下一根长长的木条,你在中间给它施加一个力,这根木条是不是就会弯下去啦?这就是简单的弯曲现象。
那弯曲正应力是怎么回事呢?其实就是在弯曲的时候,材料内部产生的应力。
比如说一根钢梁,它在承受重物的时候会弯曲,这时候钢梁内部各个点就会有不同大小的应力。
咱们来推导这个公式。
先从一个简单的梁的弯曲模型开始。
假设这根梁是等截面的,而且材料是均匀的。
我们考虑梁的一个微小的横截面,就像切蛋糕一样切一小片。
在这一小片上,有一些力在作用着。
想象一下,梁上面的纤维被拉长,下面的纤维被压缩。
而在中间有一个层面,这个层面既不被拉长也不被压缩,我们把它叫做中性层。
中性层就像是梁的“对称轴”。
从中性层到梁的上表面或者下表面的距离,我们叫做 y 。
接下来,咱们得引入一个重要的概念——弯矩 M 。
弯矩就像是让梁弯曲的那个“大力士”。
我们假设梁的横截面上的应力分布是和到中性层的距离y 成正比的。
那应力σ 就可以表示为σ = Ey / ρ ,这里的 E 是材料的弹性模量,ρ 是梁弯曲时的曲率半径。
但是我们更常用的是用弯矩 M 来表示应力。
经过一系列的推导和计算(这里的数学过程就不详细展开啦,不然脑袋都要晕啦),最终我们得到弯曲正应力的计算公式:σ = My / I ,其中 I 是截面的惯性矩。
我还记得有一次,我在工厂里看到工人师傅在安装钢梁。
他们非常小心地计算着钢梁的承载能力,用的就是弯曲正应力的公式。
我在旁边看着,心里就在想,这些看似枯燥的公式,在实际生活中是多么的重要啊!如果计算错了,钢梁可能就承受不住重量,会出大问题的。
总之,弯曲正应力的计算公式虽然推导过程有点复杂,但是只要我们认真理解,掌握其中的关键概念和原理,就能运用它解决很多实际问题。
弯曲正应力计算公式:轻松掌握计算方法
弯曲正应力是弯曲时产生的沿截面垂直于中性轴的应力。
它是构
件在受弯曲载荷时所承受的最大应力之一,对于构件的设计和选型非
常重要。
那么,如何计算弯曲正应力呢?以下是详细的计算公式和步骤。
1. 确定计算截面
在弯曲计算中,首先需要确定计算截面。
计算截面是指在弯曲处
所选取的截面,其位置和大小对于弯曲正应力的计算结果直接影响。
2. 计算截面惯性矩
在确定计算截面后,需要计算截面惯性矩。
惯性矩是表征固体物
理特性的物理量,对于计算弯曲正应力有着关键的作用。
3. 计算截面的模量
截面的模量是指材料在受力下的弹性变形和反应的能力。
根据材
料的弹性模量,可以计算出截面的模量。
4. 计算弯曲正应力
弯曲正应力的计算公式为:σ=b*y/I,其中b为截面宽度,y为截面距离中性轴的距离,I为截面的惯性矩。
通过计算得到的弯曲正应力,就是构件在受到弯曲作用下所承受的应力。
总之,掌握了弯曲正应力的计算公式和步骤,可以快速、准确地
计算出构件的弯曲正应力,从而为构件的设计和选型提供重要的依据。
05、基本知识 怎样推导梁的应力公式、变形公式(供参考) 同学们学习下面内容后,一定要向老师回信(849896803@ ),说出你对本资料的看法(收获、不懂的地方、资料有错的地方),以便考核你的平时成绩和改进我的工作。
回信请注明班级和学号的后面三位数。
1 * 问题的提出 ........................................................................................................................... 12 下面就用统一的步骤,研究梁的应力公式和变形公式。
................................................... 23 1.1梁的纯弯曲(纯弯曲:横截面上无剪力的粱段)应力公式推导 ................................. 24 1.2 梁弯曲的变形公式推导(仅研究纯弯曲) ....................................................................5 5 1.3 弯曲应力公式和变形公式的简要推导 ............................................................................6 6 1.4 梁弯曲的正应力强度条件和刚度条件的建立 ................................................................7 7 2.1 梁剪切的应力公式推导 ....................................................................................................8 8 2.2 梁弯曲的剪应力强度条件的建立 ....................................................................................9 93. 轴向拉压、扭转、梁的弯曲剪切,应力公式和变形公式推导汇总表 (9)1* 问题的提出在材料力学里,分析杆件的强度和刚度是十分重要的,它们是材料力学的核心内容。
推导纯弯曲梁正应力公式总结好啦好啦,今天我们来聊一聊纯弯曲梁的正应力公式,说起来这玩意儿,乍一听好像很复杂,但是只要搞清楚一点,就不会觉得它有那么神秘了。
你看,弯曲这事儿,实际上就是梁受力后发生变形,弯曲就像我们蹲下去再站起来,弯了一下再直回来。
梁就像一个大块头,受力的时候会向下或者向上弯,弯的程度跟它的形状、材料和受力方式都有关系。
哦,对了,今天咱们关注的重点就是梁在弯曲的时候,内部会产生正应力,怎么计算这些应力?别急,听我慢慢说。
首先呢,我们要明白一个事实:弯曲是怎样产生的。
比如你想象一下,手拿着一根塑料棒,在中间用力压一下,塑料棒就会开始弯曲。
梁也类似,受力后,它的上下两部分会发生不同的变形。
上面部分可能会被压缩,下面部分则会拉伸。
就像你用力捏面包,中间的面包被压扁,上下两边反而膨胀了。
这时候,梁内部的“应力”就出现了,尤其是正应力,也就是我们要计算的内容。
咱们说到正应力嘛,这个名字听起来好像有点让人摸不着头脑。
正应力其实就是一个简单的东西,指的就是在梁的某一点上,受到的拉伸或者压缩的力量。
想象一下,你弯曲一根木棍,如果你把手放在木棍上,弯曲的地方会感觉到有一种推拉的力,这个力就可以理解为正应力了。
没错,梁的弯曲就是让它的各个点都经历不同程度的拉伸或压缩。
正应力的公式是啥呢?其实挺简单的,公式长得很“高冷”:(sigma = frac{M cdoty{I)。
别担心,公式不难,关键是弄懂每个字母的意思。
(M)是弯矩,顾名思义,就是梁受力后产生的弯曲力矩,换句话说,就是“推着”梁弯曲的那股劲儿。
你可以把它想象成一个小小的旋转力,好像你用手转动一个瓶盖。
(y)是从梁的中性轴到你所关心的点的距离。
这个“中性轴”可以理解为梁在弯曲时的平衡线,任何超过这个中性轴的地方都会被压缩,而低于它的地方则会被拉伸。
(I)是截面惯性矩,别被这个名字吓到,它其实是衡量梁抵抗弯曲能力的一个数字,越大说明梁越“硬”,弯曲得越少。
姓名:班级:学号:实验报告纯弯曲梁的正应力实验一、实验目的:1.测定梁在纯弯曲时横截面上正应力大小和分布规律2.验证纯弯曲梁的正应力公式二、实验设备及工具:1.材料力学多功能试验台中的纯弯曲梁实验装置2.数字测力仪、电阻应变仪三、实验原理及方法:在纯弯曲条件下,根据平面假设和纵向纤维间无挤压的假设,可得到梁横截面上任意一点的正应力,计算公式:σ=My/I z为测量梁横截面上的正应力分布规律,在梁的弯曲段沿梁侧面不同高度,平行于轴线贴有应变片。
贴法:中性层一片,中性层上下1/4梁高处各一片,梁上下两侧各一片,共计五片。
采用增量法加载,每增加等量荷载△P(500N)测出各点的应变增量△ε,求的各点应变增量的平均值△ε实i,从而求出应力增量:σ实i=E△ε实i将实验应力值与理论应力值进行比较,已验证弯曲正应力公式。
四、原始数据:五、实验步骤:1.打开应变仪、测力仪电源开关2.连接应变仪上电桥的连线,确定第一测点到第五测点在电桥通道上的序号。
3. 检查测力仪,选择力值加载单位N或kg,按动按键直至显示N上的红灯亮起。
按清零键,使测力计显示零。
4.应变仪调零。
按下“自动平衡”键,使应变仪显示为零。
5.转动手轮,按铭牌指示加载,加力的学生要缓慢匀速加载,到测力计上显示500N,读数的学生读下5个测点的应变值,(注意记录下正、负号)。
用应变仪右下角的通道切换键来显示第5测点的读数。
以后,加力每次500N,到3000N 为止。
6.读完3000N应变读数后,卸下载荷,关闭电源。
六、实验结果及处理:1.各点实验应力值计算根据上表数据求得应变增量平均值△εPi,带入胡克定律计算各点实验值:σ实i=E△εPi×10-62.各点理论应力值计算载荷增量△P=500N弯矩增量△M=△P/2×a应力理论值计算σ理i=∆M∙YiI z(验证的就是它)3.绘出实验应力值和理论应力值的分布图以横坐标表示各测点的应力σ实和σ理,以纵坐标表示各测点距梁中性层的位置。