梁的应力
- 格式:pdf
- 大小:1.15 MB
- 文档页数:71
§7-2 梁的正应力强度计算一、最大正应力在强度计算时,必须算出梁的最大正应力。
产生最大正应力的截面,称为危险截面。
对于等直梁,弯矩最大的截面就是危险截面。
危险截面上的最大应力处称为危险点,它发生在距中性轴最远的上、下边缘处。
对于中性轴是截面对称轴的梁,最大正应力的值为:maxmax max zM y I σ=令zz maxI W y =,则 maxmax zM W σ=式中z W 称为抗弯截面系数,是一个与截面形状和尺寸有关的几何量。
常用单位是m 3或mm 3。
z W 值越大,max σ就越小,它也反映了截面形状及尺寸对梁的强度的影响。
对高为h 、宽为b 的矩形截面,其抗弯截面系数为:32z z max /12/26I bh bh W y h ===对直径为d 的圆形截面,其抗弯截面系数为:43z z max /64/232I d d W y d ππ===对于中性轴不是截面对称轴的梁,例如图7-9所示的T 形截面梁,在正弯矩M 作用下梁下边缘处产生最大拉应力,上边缘处产生最大压应力,其值分别为:+1max z My I σ=2maxzMy I σ-=令z 11I W y =、z 22IW y =,则有: +max 1M W σ=max2M W σ-=maxσ-图7-9二、正应力强度条件为了保证梁能安全地工作,必须使梁截面上的最大正应力max σ不超过材料的许用应力,这就是梁的正应力强度条件。
现分两种情况表达如下:1、材料的抗拉和抗压能力相同,其正应力强度条件为:maxmax z[]M W σσ=≤ 2、材料的抗拉和抗压能力不同,应分别对拉应力和压应力建立强度条件:+maxmax 1[]M W σσ+=≤ max max2[]MW σσ--=≤ 根据强度条件可解决有关强度方面的三类问题:1)强度校核:在已知梁的材料和横截面的形状、尺寸(即已知[]σ、z W )以及所受荷载(即已知max M )的情况下,可以检查梁是否满足正应力强度条件。
材料力学悬臂梁应力计算悬臂梁是一种常见的结构,在工程设计和材料力学中应用广泛。
悬臂梁的应力计算是一个重要的课题,它涉及到材料力学原理的应用,以及悬臂梁结构参数的分析。
悬臂梁的应力计算是指在给定的外力作用下,计算悬臂梁上各个位置处的应力情况。
根据材料力学的基本公式和悬臂梁结构的几何形状参数,可以求解出悬臂梁上各个位置的应力分布情况。
悬臂梁在实际工程设计中常常被用来支持和承载不同的载荷。
例如,一座桥梁的桥墩,其中桥墩顶部就可以看作是悬臂梁。
通过计算桥墩顶部的应力情况,可以判断桥墩结构的安全性以及在不同情况下的变形程度。
悬臂梁的应力计算可以通过以下步骤实现:1.确定外力:首先要明确悬臂梁所受到的外力情况,包括静载荷、动载荷以及温度变化等。
这些外力会直接影响悬臂梁的应力分布情况。
2.绘制悬臂梁的几何形状:根据悬臂梁的实际结构情况,绘制出悬臂梁的几何形状。
通常包括悬臂梁的长度、截面形状以及悬臂梁所受力的位置。
3.计算应力:利用材料力学的基本公式,结合悬臂梁的几何形状和外力情况,可以计算出悬臂梁上各个位置的应力分布。
应力计算的结果可以体现在一种称为应力云图的结果上,通过不同颜色的区域表示不同的应力大小。
4.分析应力:根据应力云图的结果,可以对悬臂梁的应力情况进行分析。
关注应力集中的位置和应力大小,可以判断悬臂梁结构的安全性,并提出相应的设计改进建议。
需要注意的是,悬臂梁的应力计算是一个复杂的过程,需要综合考虑多种因素。
例如,材料的弹性模量、抗弯强度,悬臂梁的截面形状以及载荷的类型和大小等。
此外,还需要考虑悬臂梁在使用中的变形情况,以及悬臂梁与其他结构的连接情况等。
这些因素的综合影响决定了悬臂梁的应力分布情况,对于悬臂梁的实际应用有着重要的指导意义。
在实际工程设计中,悬臂梁的应力计算是一个极为重要的课题。
正确地进行悬臂梁的应力计算,可以保证结构的安全性和可靠性,并且可以根据应力分布情况对结构进行优化设计。
悬臂梁应力计算的研究和应用,对于完善材料力学理论、提高工程设计水平都具有重要意义。