材料力学——弯曲内力、弯曲应力
弯曲内力
弯曲内力:受弯杆件横截面上的内力
由给定的梁与外力,列出梁的剪力方程、弯矩方程,绘制剪力图、弯矩图
剪力方程:Fs = Fs(x)
弯矩方程:M = M(x)
载荷集度q(x)
弯曲应力
纯弯曲及弯曲正应力
剪切弯曲:梁上既有弯矩也有剪力,此时横截面有正应力、切应力
纯弯曲:梁上只有弯矩,此时横截面只有正应力
讨论几何方程、本构方程、平衡方程。
几何方程:
纯弯曲后,中性层的曲率为ρ,与中性层距离y的纵向纤维的应变为ε
本构方程:
平衡方程:内力矩与外力矩M平衡,内力矩由正应力积分而成。
将几何方程、本构方程带入平衡方程得:
正应力与外力矩的方程:
弯曲切应力
先说几个概念
横截面:蓝色,中性轴:横截面与中性层的交线,中性层:紫色,纵向对称面:红色
这是截取了梁的一段,长为dx,讨论剪应力与剪力的关系时,通过绿色的体 前面与后面的轴向力关系,得到剪应力与剪力的关系。
前面与后面相距dx,两个面上都有正应力,积分得到两个面上的轴向力,前面FN1,后面FN2,FN1-FN2 = dF's
补充:
共三章,弯曲内力、弯曲应力、弯曲变形。分别是已知梁、外力,求内力、求应力、求挠度。
分别建立关系:
外力:剪力、弯矩——内力
外力:剪力——剪应力
外力:弯矩——正应力
外力:弯矩——挠度
弯曲变形一章忽略了剪力对变形的影响。(跨度远大于截面高度的梁可忽略)
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