工程力学(16)—弯曲应力
一:梁弯曲的正应力
1:纯弯曲:只有弯矩没有剪力
2:纯弯曲时的正应力
平面假设:横截面变形后保持为平面,且仍然垂直于变形后的梁轴线,只是绕截面内某一轴线偏转了一个角度。
做一个小小的比较:
拉伸和压缩:平面假设—变形前原为平面的横截面,变形后仍保持为平面且仍垂直于轴线。
圆轴扭转:平面假设变形前原为平面的横截面,变形后仍保持为平面,形状和大小不变,半径仍保持为直线;且相邻两截面间的距离不变。
变形几何关系
弯曲前:oo=aa=bb=dx
物理关系
静力学关系:纯弯曲,没有剪力
微元上的内力构成空间平行力系,合成的结果有Fn,My和Mz三项,但外力只有Me,所以Fn和My要为零。
对Y轴的力偶矩为0,Fn为0。
从式子Sz=0,可知:中性轴过形心
(原本只知道中性轴存在,但是不知道中性轴在那个位置,通过这样的计算我们知道中性轴是形心的。)
综上:
从这个式子可得
二:梁弯曲的强度计算
例题:
先画剪矩图,弯矩图
求得是C截面处的正应力,根据公式所需条件,先算出C截面处的M,所以在这之前得算出两个约束力的大小,再算出对Z轴的惯性矩,算出k到Z轴的距离,代入公式求解最大正应力。
C截面的力偶矩找到距离最大的位置,代入公式即可。
全梁上:找出力偶矩最大的位置
例题:
C截面校核一下拉的强度极限就OK,因为对应的ρ增大了。
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