材料力学第8章-弯曲剪应力分析与弯曲中心的概念
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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。
注册土木工程师(港口与航道工程)执业资格考试培训讲稿基础考试:上午4小时120道题每题1分其中材料力学15道题平均每道题用时2分钟。
01年结构考题:拉压2 剪切1 扭转2 截面性质3 弯曲内力2 弯曲正应力3 弯曲变形(含超)2 应力状态强度理论 1 组合变形 2 稳定 102年岩土考题:拉压3 剪切1 扭转2 截面性质2 弯曲内力2 弯曲正应力1 弯曲变形(含超)1 应力状态强度理论 2 组合变形 1 稳定 102年结构考题:拉压3 剪切1 扭转1 截面性质2 弯曲内力2 弯曲正应力2 弯曲变形(含超)1 应力状态强度理论 2 组合变形 1 稳定 2全部是选择题,计算量小根据考试特点复习时应:基本概念要清楚,基本公式和定义要记牢,解题方法要熟练,要培养快速反应能力一、基本概念内力:构件在外力作用下发生变形,引起构件内部各质点之间产生的附加内力(简称内力)。
应力:截面内一点处内力的分布集度。
单位是:N/m2(Pa)、N/mm2(MPa)等。
应力可分为正应力σ和剪应力τ(剪应力)。
位移:构件内任一点由其原来位置到其新位置的连线称为该点的线位移。
构件内某一线段(或平面)由原始位置所转过的角度称为该线段(或平面)的角位移。
变形:构件形状的改变。
应变:构件内任一点处的变形程度。
应变又可分为线应变ε和剪应变γ,均为无量纲量。
线应变ε表示变形前构件内任一点处的一条微线段,变形后的长度改变量与其原始长度之比。
剪应变γ表示过构件内任一点的两个互相垂直的微线段,变形后两个微线段的角度改变量。
例题0 单元体变形后的形状如图中虚线所示,则A点的剪应变是( )。
(A) O,2γ,2γ (B) γ,γ,2γ(C) γ,2γ,2γ (D) O,γ,2γ例题0图答案:D二、四种基本变形的内力、应力及强度、变形1、内力拉压内力:轴力N扭转内力M T弯曲内力Q、M关键点内力的正负号,内力图的画法重点弯曲内力(因拉压、扭转内力较简单)熟练利用剪力、弯矩与分布力的微分关系及其图形的规律判断内力图的正确性。