基于三维有限元的工字钢下翼缘局部弯曲应力计算_魏国前

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基于有限元的钢板弹簧应力分析

基于有限元的钢板弹簧应力分析蒋阳西华大学交通与汽车工程学院摘要：本文讨论了利用ANSYS 软件对钢板弹簧进行映射网格划分，并在两簧片的接触区域生成ANSYS 软件所提供的接触单元，建立起多片钢板弹簧的有限元模型。

分析了施加预负荷和工作负荷时，板簧应力值显著增长的部位，从而预测板簧产生断裂的部位，可为改进设计提供指导作用。

关键词：板簧、仿真、模态1引言钢板弹簧具有结构简单，制造、维修方便，除了作为弹性元件外，还可兼起导向和传递侧向、纵向力和力矩的作用，其片间的接触、摩擦在弹簧振动时还将起到阻尼的作用，是重要的高负荷安全部件，目前在商用车上仍被广泛采用[1]。

传统的钢板弹簧设计方法分为：三角形板计算法，板端接触法，共同曲率法[2]。

上述三种计算方法对实际工作中的钢板弹簧进行简化，并不能反应实际工作中存在的复杂的非线性状态以及接触情况。

本文利用有限元分析软件ANSYS，对十片钢板弹簧的装配过程和工作过程进行计算分析的基础上，求得在预负荷和工作负荷作用下的应力与位移等响应情况，为实际钢板弹簧的设计中确定参数提供了依据。

2计算模型的建立某车型的板簧总成的三维实体结构见图1。

板簧建模时，考虑板簧总成对称性，同时为了方便建模，取其1/4为研究对象。

通过单元solid45划分网格之后，得到12390个单元和12348个节点。

图1 板簧的三维模型图3钢板弹簧的材料属性和网格划分钢板弹簧的材料为60CrMnBa，弹性模量为206GPa，泊松比为0.26。

solid45单元用于构造三维实体结构。

单元通过8个节点来定义,每个节点有3个沿着xyz方向平移的自由度。

该六面体单元有8个节点，每个节点具有X、Y、Z 三个方向的平动自由度，可以进行塑性分析、蠕变分析、膨胀分析、应力硬化分析、大变形分析和大应变能力[1]。

用单元solid45划分网格之后，得到12390个单元和12348个节点。

4钢板弹簧的片间接触单元的建立钢板弹簧总成的片与片之间，接触与否事先未知，而且接触后存在着滑移，所以在片与片的节点间建立接触单元，模拟片间的作用力。

梁的应力计算公式全部解释

梁的应力计算公式全部解释应力是材料受力时产生的内部力，它是描述材料内部抵抗外部力的能力的物理量。

在工程领域中，计算材料的应力是非常重要的，可以帮助工程师设计和选择合适的材料，以确保结构的安全性和稳定性。

梁的应力计算公式是计算梁在受力时产生的应力的公式，它可以帮助工程师了解梁在不同条件下的应力情况，从而进行合理的设计和分析。

梁的应力计算公式是由弹性力学理论推导而来的，它可以根据梁的几何形状、受力情况和材料性质来计算梁的应力。

在工程实践中，梁的应力计算公式通常包括弯曲应力、剪切应力和轴向应力三种类型的应力。

下面将分别对这三种类型的应力计算公式进行详细解释。

1. 弯曲应力计算公式。

梁在受到外部力的作用时，会产生弯曲应力。

弯曲应力是由于梁在受力时产生的弯曲变形所引起的，它可以通过以下公式进行计算：σ = M c / I。

其中，σ表示梁的弯曲应力，单位为N/m^2；M表示梁的弯矩，单位为N·m；c表示梁截面内的距离，单位为m；I表示梁的惯性矩，单位为m^4。

弯曲应力计算公式可以帮助工程师了解梁在受力时产生的弯曲应力大小，从而进行合理的设计和分析。

在工程实践中，通常会根据梁的几何形状和受力情况选择合适的弯曲应力计算公式进行计算。

2. 剪切应力计算公式。

梁在受到外部力的作用时，会产生剪切应力。

剪切应力是由于梁在受力时产生的剪切变形所引起的，它可以通过以下公式进行计算：τ = V Q / (I b)。

其中，τ表示梁的剪切应力，单位为N/m^2；V表示梁的剪力，单位为N；Q 表示梁的截面偏心距，单位为m；I表示梁的惯性矩，单位为m^4；b表示梁的截面宽度，单位为m。

剪切应力计算公式可以帮助工程师了解梁在受力时产生的剪切应力大小，从而进行合理的设计和分析。

在工程实践中，通常会根据梁的几何形状和受力情况选择合适的剪切应力计算公式进行计算。

3. 轴向应力计算公式。

梁在受到外部力的作用时，会产生轴向应力。

轴向应力是由于梁在受力时产生的轴向变形所引起的，它可以通过以下公式进行计算：σ = N / A。

LD型单梁桥式起重机简单快速计算表

-5.147766 18.875142 58.341348 51.47766
36.862
s-工字钢与葫芦车轮缘距离
4
应力合成公式：
e 0.164R
e-车轮作用点距离 R－葫芦走轮踏面曲率半径
c 0.5(b d)
ζ-查表系数查表得： Kgx Kgz Kpx Kpz Kbz t^2-工字钢下翼缘厚与补强板厚和的平方
2PQ )
K－轮压不均匀系数，k=1.3-1.7
7.034142091 1.804194603 132.6587994 106.0339315
1.3
P-小车轮在工字钢表面最大轮压 1翼缘根部横向应力
gx
K
g x
P t2
σgx－翼缘根部横向应力 2翼缘根部纵向应力
gz
K
g z
P t2
σgz--翼缘根部纵向应力 3力作用点横向应力
主梁上翼缘总应力（最大）：σ上+σy＝主梁下翼缘总应力（最大）：σx+σy3＝
扭转载荷产生的应力（因对主梁强度影响较小，此处不计算）
B I
B－偏心载荷产生的双力矩 w－工字梁截面的主扇性面积 Iw－工字梁截面主扇性惯性矩
工字钢下翼缘局部弯曲应力
小车最大轮压
P
K n
(1PGx
Ix 4
2
8
σ上-主梁上翼缘应力
水平载荷 (跨中)产生的弯曲应力
2.295384615 98.99978937 106.0143218
A、主梁质量产生的水平惯性力，以水平均布惯性载荷
算法1
FH
Fq
n0 n
FH-主梁质量产生的水平惯性载荷 μ-滑动摩擦系数算法2

桥式起重机主梁强度、刚度计算

桥式起重机箱形主梁强度计算一、通用桥式起重机箱形主梁强度计算(双梁小车型) 1、受力分析作为室内用通用桥式起重机钢结构将承受常规载荷G P 、Q P 和H P 三种基本载荷和偶然载荷S P ，因此为载荷组合Ⅱ。

其主梁上将作用有G P 、Q P 、H P 载荷。

主梁跨中截面承受弯曲应力最大，为受弯危险截面；主梁跨端承受剪力最大，为剪切危险截面。

当主梁为偏轨箱形梁时，主梁跨中截面除了要计算整体垂直及水平弯曲强度计算、局部弯曲强度计算外，还要计算扭转剪切强度，弯曲强度及剪切强度需进行折算。

2、主梁断面几何特性计算上下翼缘板不等厚,采用平行轴原理计算组合截面的几何特性。

图2-4注：此箱形截面垂直形心轴为y-y 形心线，为对称形心线。

因上下翼缘板厚不等，应以x ’— x ’为参考形心线,利用平行轴原理求水平形心线x —x 位置c y 。

① 断面形状如图2-4所示,尺寸如图所示的H 、1h 、2h 、B 、b 、0b 等。

② 3212F F F F ++=∑ [11Bh F =，02bh F =，23Bh F =] ③ Fr q ∑= (m kg /)④ 321232021122.)21(2)2(F F F h F h h F h H F Fy F y ii c +++++-=∑⋅∑=(cm ) ⑤ 223322323212113112212)(212y F Bh y F h h H b y F Bh J x ⋅++⋅+--+⋅+= (4cm ) ⑥ 202032231)22(21221212bb F h b B h B h J y ++++= (4cm )⑦ c X X y J W /=和c X y H J -/(3cm ) ⑧ (3cm )3、许用应力为 ][σ和 ][τ。

4、受力简图1P 及2P 为起重小车作用在一根主梁上的两个车轮轮压，由Q P 和小车自重分配到各车轮的作用力为轮压。

如P P P 21==时，可认为P 等于Q P 和小车自重之和的四分之一。

基于有限元法的建筑钢结构焊接应力与变形预测及控制研究3篇

基于有限元法的建筑钢结构焊接应力与变形预测及控制研究3篇基于有限元法的建筑钢结构焊接应力与变形预测及控制研究1建筑钢结构是建筑工程常见的重要结构类型之一，由于其强度高、刚度好、耐久性能强等特点，被广泛应用于高层建筑、桥梁、地铁、石油化工等领域。

然而，在采用钢结构进行建设时，必须充分考虑结构的稳定性、可靠性和安全性，防止结构在使用过程中产生过大的应力和变形，导致结构失稳或出现安全事故。

因此，钢结构的应力与变形预测及控制是建筑工程设计与施工过程中必须重视的问题。

为了准确地预测建筑钢结构的应力与变形情况，有限元法是一种常用的数值计算方法，其主要基于计算机模拟与离散化数学方法，利用三维有限元模型对钢结构各个组成部分进行离散化，建立相应的数学模型，并通过数值计算方法，求解钢结构的应力和变形情况。

由于有限元法具有计算精度高、适用范围广、计算效率高等优点，因此在建筑钢结构的应力与变形预测与控制研究中得到了广泛应用。

在建筑钢结构的应力与变形预测与控制研究中，焊接是一个不可忽视的问题。

焊接是钢结构中常用的连接方式，在钢结构的设计和制造过程中起着至关重要的作用。

然而，焊接过程中也会产生应力和变形问题，特别是在较大规模的焊接过程中，焊缝会受到热应力和冷却应力的作用，导致整个结构产生变形和质量问题。

因此，建筑钢结构的焊接应力和变形预测和控制研究是非常重要的，在钢结构的设计和制造过程中需要特别注意。

基于有限元法的建筑钢结构焊接应力与变形预测及控制研究，主要通过建立钢结构的有限元模型，模拟焊接过程中的热应力、冷却应力以及外部荷载条件，对焊接结构的应力和变形情况进行预测和控制。

该方法可以通过计算机模拟和数值计算方法，准确地预测钢结构焊接后的应力和变形情况，并通过合理的控制方法，有效地避免焊接过程中的质量问题和安全事故，确保钢结构的整体稳定性和安全性。

在钢结构的应力与变形预测及控制过程中，应注意考虑结构的材料特性、几何形状、载荷情况等因素，采用科学合理的有限元模型和边界条件，对焊接部位进行精细化建模和分析，以提高焊接结构的预测精度和控制效果。

基于三维有限元的工字钢下翼缘局部弯曲应力计算

２现有的工字钢下翼缘强度分析方法
一般认为，工字钢下翼缘的应力由整体弯曲应力和局部弯弯曲应力则按照板壳理论进行分析。现有的设计资料表明，影响
ＬＡ型单梁桥式起重机是我国在消化吸收国外同类产品的２１概述Ｄ．
近５０年的历史。由于其结构简单、价格便宜、使用方便，占据曲应力构成，一直整体弯曲应力可以由初等弯曲理论公式计算，局部ＬＡ型单梁桥式起重机采用热轧工字钢作为承载主梁和运工字钢下翼缘局部弯曲应力的主要因素有：Ｄ载荷大小、载荷位置行轨道，起重载荷通过车轮作用在工字钢下翼缘的上表面。因此，工和下翼缘厚度
１、１－＿， “ ●１ｈ－＿、－１・１ ●１ｈ．
中图分类号：Ｈ１，Ｈ１３．，Ｇ３＋３文献标识码：Ｔ２Ｔ２＋４Ｔ３２＿１Ａ
１引言
基础之上，自主开发的一种系列化的中小型起重设备，目前已有着很高的国内市场份额ｌｌ】。
此ｚ方向应力曲线和ＶｎＭｉｓｏ— ｓ应力曲线是重合的；ｅ两个工况下
的应力分布曲线除了在中间约５００ｍｍ的区域存在约１０Ｐ０Ｍａ的行模拟，整个模型的节点数量为６５６，６６７单元数量为５８３。由差值之外，２５０两端的大部分位置几乎完全重合；此外，翼缘与腹板根于工字钢下翼缘较薄，为了降低集中载荷对下翼缘下表面应力的部、作用点等其它部位也有相似的应力分布规律。这说明下翼缘不利影响，对工字钢的翼缘和腹板划分了多层单元，如图１所示。受载的工字钢在作用点附近区域的确存在着明显的局部弯曲作这样处理虽然会增加模型的规模阿但可以保证计算结果的精度，用。将图３中的“ ｐ曲线和“ｏｏ ” ，ｔ” ｏｂｔｍ曲线相减，曲线即为对ｔ差值

电动单梁起重机计算书

电动单梁起重机设计计算书南通杰品起重设备有限公司一，LD20t-22.5电动单梁结构特点 (2)二，LD20-22.5主要技术参数： (3)三．主梁截面几何尺寸 (4)3.1主梁截面面积： (4)3.2主梁断面水平型心轴x－x位置 (4)3.3主梁惯性矩 (5)3.3.1.垂直惯性矩计算： (5)3.3.1水平惯性矩计算 (5)四，主梁强度校核 (6)4.1.垂直载荷在下翼缘引起的弯曲正应力 (6)4.2.主梁工字钢下翼缘局部弯曲计算 (7)五.刚度计算 (10)5.1.垂直静刚度计算 (10)5.2.水平静刚度计算 (10)六，稳定性计算 (12)6.1．主梁整体稳定性计算 (12)6.2主梁腹板的局部稳定性 (12)6.3受压翼缘板局部稳定性 (12)七，端梁计算 (13)7.1轮距的确定 (13)7.2端梁断面尺寸 (13)7.2.1.断面总面积 (14)7.2.2.形心位置 (14)7.2.3.断面惯性矩 (14)7.2.4．断面模量 (14)7.2.5起重机最大轮压 (14)7.3．起重机最大轮压的计算 (15)八，最大歪斜侧向力 (16)九，端梁中央断面合成应力 (17)十．主、端梁连接计算 (18)10.1主.端梁连接形式及受力分析 (18)10.2．螺栓拉力的计算 (18)10.3.歪斜侧向力矩对螺栓拉力的计算； (18)10.4.起重机支反力对螺栓的作用力矩 (19)10.5.支反力矩对螺栓的拉力 (19)10.5.1.螺栓承受的总拉力N0 (20)10.5.2.验算螺栓强度 (20)一，LD20t-22.5电动单梁结构特点电动单梁起重机是一种有轨运行的轻小型起重机，它实用于起重量1-20吨，适用跨度7.5-22.5米，工作环境温度-35C°—35C°范围内，常用于机械制造，装配，仓库等场所。

它的主梁结构由上翼缘板,两侧腹板,斜盖板.工字钢等焊接组成箱形实腹板梁.横梁用钢板压延成U 形槽钢,再组焊成箱形横梁.主.横梁之间用高强度螺栓连接而成.起升机构与小车运行机构采用电动葫芦.大车运行机构采用分别驱动形式.驱制动靠锥形制动电机来完成LD20t-22.5电动单梁桥式起重机外形图如图1-1所示：A120>1001130627567001200234>2001.主梁2.端梁装置3.机电连接装置4.地面操纵电气安装5.吨位牌装置6.铭牌装置7.螺栓8.螺母9.弹性垫圈电动单梁桥式起重机外形图1.1二，LD20-22.5主要技术参数：起重量Q=20吨;跨度L=22.5米;大车运行速度V运=20米/分;工作级别：A3电动小车采用20吨电动葫芦.葫芦最大轮压Pmax=葫芦起升高度=9米;小车运行速度V=20米/分;电动葫芦自重G=2450公斤;地操.20吨电动单梁起重机基本技术参数序号名称型号/单位参数值备注1起重量吨202操纵形式/地操3运行机构运行速度V运米/分204电机型号/ZDY1-100L-4 5功率N千瓦2×3.06转速n转/分13807起升机构电动葫芦型号HC208起升速度V起米/分 3.5 9起升高度H米9 10工作级别/A3 11电源/380V 12车轮直径mm370 13轨道面宽mm70 14跨度L m22.5 15起重机最大轮压t15.1 16起重机总重kg893017基本参数H1mm127518H2mm1050 19H3mm1500 20C1mm1830 21C2mm1230 22K mm350023B mm3000三．主梁截面几何尺寸根据实际设计出LD20t-22.5电动单梁主梁实际尺寸，查机械设计手册，得40b 普通工字钢（GB706-1998）的尺寸参数：h =400㎜；b =144㎜；t =16.5㎜；q =73.8㎏/m；f =94.1cm 2；Ix =22780cm 4；Iy =692cm 4。

MH5-20计算书

Mx=5.54x106
MHG=4.7X105
σ1=10381
(合格)
项目
内容
结果
主
梁
强
度
计
算
4.主梁工字钢下翼缘局部弯曲计算：
计算轮压作用点位置及系数ξ：
i=a+c-e
式中：
i-轮压作用点与工字钢腹板表面的距离
a-工字钢翼缘宽
a=(b-d)/2=(13-1.2)/2=5.9cm
c-工字钢翼缘与车轮轮缘的距离
葫芦自重：Gh=450公斤
操纵方式：地操
主
梁
强
度
计
算
二、主梁强度计算：
1.初定主梁几何尺寸：
主梁几何尺寸见下图：
2.主梁截面几何特性
主梁截面积：
F=0.6×45.2+2×0.6×53+2×0.6×33
+82.4
=212.7cm2
F=212.7
项目
内容
结果
主
梁
强
度
计
算
主梁水平形心位置：
yc=[1×45.2*101.4+2×0.6×53×74.9
+2×0.6×33×35.7+82.4×15]/212.7
=56.4cm
主梁惯性矩：
Jx=45.2×0.63/12+2×0.6×533/12+2×0.6×
333/(12×cos45.3。) +11800
=3.36x105cm4
Jy=0.6×45.23/12+2×53×0.63/12+2×33
×0.63/(12×sin45.3。)2+704
=0.53cm<[f]=L/2000=1cm

桥式起重机主梁强度、刚度计算

桥式起重机箱形主梁强度计算一、通用桥式起重机箱形主梁强度计算(双梁小车型)1、受力分析作为室用通用桥式起重机钢结构将承受常规载荷G P 、Q P 和H P 三种基本载荷和偶然载荷S P ，因此为载荷组合Ⅱ。

其主梁上将作用有G P 、Q P 、H P 载荷。

主梁跨中截面承受弯曲应力最大，为受弯危险截面；主梁跨端承受剪力最大，为剪切危险截面。

当主梁为偏轨箱形梁时，主梁跨中截面除了要计算整体垂直与水平弯曲强度计算、局部弯曲强度计算外，还要计算扭转剪切强度，弯曲强度与剪切强度需进行折算。

2、主梁断面几何特性计算上下翼缘板不等厚,采用平行轴原理计算组合截面的几何特性。

图2-4注：此箱形截面垂直形心轴为y-y 形心线，为对称形心线。

因上下翼缘板厚不等，应以x ’— x ’为参考形心线,利用平行轴原理求水平形心线x —x 位置c y 。

① 断面形状如图2-4所示,尺寸如图所示的H 、1h 、2h 、B 、b 、0b 等。

4、受力简图1P 与2P 为起重小车作用在一根主梁上的两个车轮轮压，由Q P 和小车自重分配到各车轮的作用力为轮压。

H型钢翼缘切割过程残余应力场研究

H型钢翼缘切割过程残余应力场研究作者：孙会朝赵燕陈豪卫摘要：本文采用热力耦合弹塑性三维有限元方法，在对莱钢H型钢生产线HN800×300规格产品的轧制全过程仿真基础上，采用“单元生死”法，模拟了H型钢翼缘切割过程残余应力场转变，同时，对降低H型钢残余应力的方法做了模拟分析。

结果表明：H型钢切割过程中的腹板开裂，与轧后残余应力状态在切割过程中的转变直接相关；通过轧后翼缘外侧强制冷却的方法以及控制终轧断面温度的方法，可以均衡或降低大型H型钢产品内部的残余应力。

关键词：H 型钢切割残余应力引言H型钢作为一种经济断面型钢，已经被广泛应用，对H型钢研究与应用不断深入，钢中残余应力分布不均问题日益突出[1]。

目前国内对H型钢残余应力的研究[2-4]主要是从变形不均匀的角度出发，往往忽视了温度不均匀造成的残余热应力。

同时，随着数值计算的不断发展，数值模拟使材料加工过程在虚拟的环境下再现，模拟出H型钢在轧制过程中的应力、应变、金属流动、温度变化以及轧后的残余应力等情况【5】。

在大H型钢使用过程中，由于残余应力的影响，导致施工过程中切割翼缘时产生腹板开裂，严重时产生腹板爆裂现象。

通过数值模拟方法，可以获得切割翼缘时H 型钢残余应力场的转变的模拟结果。

本文采用ANSYS分析软件，选取HN800x300规格、Q235B钢种的H型钢为例，在采用分段计算及网格重构方法实现对连轧全过程的仿真和空冷残余应力场计算的基础之上，以空冷后的残余应力场为初始应力状态进行H型钢翼缘切割过程残余应力场转变模拟分析。

并对改善残余热应力分布的不同方法，进行了深入的仿真分析及研究，为热轧H型钢残余应力的控制提供理论依据。

1 有限元模型建立1.1 初始模型本文选取HN800x300 规格、Q235B 钢种的H 型钢为例，其轧件网格划分如图1 所示。

研究对象为轧件轧后空冷至常规状态下残余应力的计算结果，如图2 所示。

针对模型四分之一简化，在对称平面内采用对称约束边界条件。

工字钢允许弯曲应力

工字钢允许弯曲应力
（最新版）
目录
1.工字钢的简介
2.工字钢的弯曲应力计算
3.工字钢的剪切应力计算
4.工字钢的许用弯曲应力和剪切应力
5.结论
正文
一、工字钢的简介
工字钢，又称之为宽翼缘钢，是截面呈工字形状的长条钢材。

它因其截面结构特点，具有较高的强度、刚度和稳定性，被广泛应用于建筑、桥梁、机械等工程领域。

二、工字钢的弯曲应力计算
工字钢的弯曲应力计算公式为：σ = M*Z/I，其中σ表示弯曲应力，M 表示弯矩，Z 表示截面重心到弯曲边缘的距离，I 表示截面惯性矩。

三、工字钢的剪切应力计算
工字钢的剪切应力计算公式为：τ = Q/A，其中τ表示剪切应力，Q 表示剪切力，A表示剪切面积。

四、工字钢的许用弯曲应力和剪切应力
工字钢的许用弯曲应力和剪切应力需根据其材料性能、工程环境和使用要求等因素综合考虑。

一般来说，许用弯曲应力和剪切应力不应超过材料本身的屈服强度和抗拉强度。

五、结论
工字钢在工程应用中，其弯曲应力和剪切应力的计算需依据相关的力学原理和工程规范进行。

工字钢剪应力的计算公式(一)

工字钢剪应力的计算公式(一)工字钢剪应力的计算公式1. 工字钢剪应力工字钢是一种常用的结构材料，常用于承受剪切力。

剪应力是指材料在剪切形变下所受的应力。

计算工字钢剪应力的公式如下：剪应力（τ）= 剪切力（F）/ 有效截面面积（A）2. 有效截面面积工字钢的剪应力计算需要用到工字钢的有效截面面积。

有效截面面积是指在计算剪应力时只考虑有效区域的截面面积，即去除多余的部分。

对于工字钢来说，有效截面面积的计算公式如下：有效截面面积（A）= 总截面面积（A’) - 2 * 弯曲系数（C） * 弯曲区面积（Ah）3. 弯曲系数工字钢的弯曲系数用于计算有效截面面积。

弯曲系数是一个修正系数，考虑了弯曲区的影响。

弯曲系数的计算公式如下：弯曲系数（C）= 弯曲区宽度（bw）/ 惯性矩（I）4. 弯曲区面积弯曲区面积是工字钢两腿之间的区域面积，用于计算有效截面面积。

弯曲区面积的计算公式如下：弯曲区面积（Ah）= 弯曲区宽度（bw）* 弯曲区高度（h）5. 举例说明假设有一根工字钢的总截面面积为1000平方毫米，弯曲区宽度为20毫米，弯曲区高度为10毫米，剪切力为5000牛顿。

根据上述公式，可以计算出工字钢的剪应力：1.计算弯曲区面积：弯曲区面积（Ah）= 20毫米 * 10毫米 = 200平方毫米2.计算弯曲系数：弯曲系数（C）= 20毫米 / 惯性矩（I）3.计算有效截面面积：有效截面面积（A）= 1000平方毫米 - 2 * 弯曲系数（C） * 弯曲区面积（Ah）4.计算剪应力：剪应力（τ）= 5000牛顿 / 有效截面面积（A）通过上述计算，可以得出工字钢的剪应力值。

需要注意的是，实际工程中还会考虑材料的强度等因素，并进行合理的安全系数设计。

以上仅是计算工字钢剪应力的基本公式与方法。

材料力学弯曲应力

材料力学弯曲应力材料力学是研究材料在外力作用下的变形和破坏规律的一门学科，而弯曲应力是材料在受到弯曲载荷时所产生的应力。

弯曲应力的研究对于工程结构设计和材料选用具有重要意义。

本文将从弯曲应力的概念、计算公式、影响因素等方面进行详细介绍。

弯曲应力是指在材料受到弯曲载荷作用下，横截面上的应力分布情况。

在弯曲过程中，材料上部受到压应力，下部受到拉应力，而中性面则不受应力影响。

根据梁的理论，弯曲应力与弯矩、截面形状以及材料性质有关。

在工程实践中，我们通常使用梁的弯曲应力公式来计算弯曲应力的大小。

梁的弯曲应力公式可以表示为：\[ \sigma = \frac{M \cdot c}{I} \]其中，σ为弯曲应力，M为弯矩，c为截面中性轴到受拉或受压纤维的距离，I为截面的惯性矩。

从公式中可以看出，弯曲应力与弯矩成正比，与截面形状和材料性质有关，截面越大，惯性矩越大，弯曲应力越小。

影响弯曲应力的因素有很多，主要包括载荷大小、截面形状、材料性质等。

首先是载荷大小，当外力作用在梁上时，产生的弯矩大小将直接影响弯曲应力的大小。

其次是截面形状，截面形状不同将导致截面惯性矩不同，进而影响弯曲应力的大小。

最后是材料性质，材料的弹性模量、屈服强度等参数也会对弯曲应力产生影响。

在工程实践中，我们需要根据具体的工程要求和材料性质来选择合适的截面形状和材料类型，以使得结构在受到弯曲载荷时能够满足强度和刚度的要求。

同时，还需要合理设计结构，减小弯曲应力集中的区域，避免出现应力集中而导致的破坏。

综上所述，弯曲应力是材料在受到弯曲载荷时产生的应力，其大小与弯矩、截面形状和材料性质有关。

在工程实践中，我们需要根据具体的工程要求和材料性质来计算和分析弯曲应力，以保证结构的安全可靠。

同时，合理设计结构和选择合适的材料也是降低弯曲应力的重要手段。

希望本文对于弯曲应力的理解和应用能够有所帮助。

12.5+12.5t组合悬挂过轨起重机设计计算说明书

****磨煤车间2×12.5t组合悬挂过轨起重机设计计算说明书**** 有限公司***C O.,L T D.目录一、起重机概述二、设计说明一)总体方案二)给定参数三)依据标准三、详细设计计算一)副车主梁计算1、主梁刚度校核2、主梁强度校核3、整体稳定性二)主车主梁计算三)端梁计算1、计算工况2、端梁强度校核四)连接轴计算1、主端梁连接轴计算2、端梁和运行装置的连接轴计算五)大车运行驱动计算1、运行阻力的计算2、电动机的选择六)葫芦小车设计计算1、小车扁担轴的校核2、平衡滑轮悬挂轴的校核3、侧板的校核4、配重的选配及小车平衡的调整2×12.5t组合悬挂过轨起重机设计计算说明书一、起重机概述XG型电动悬挂过轨起重机是电厂或冶炼厂喷煤系统制粉车间配套的专用起重设备，其主要用途是检修磨煤机，工作级别为A1～A3级，工作环境温度-25℃～40℃。

不宜吊运融化金属或有毒、易燃易爆物品。

本产品属于组合设备，它是由电动葫芦小车、电动双梁悬挂起重机(主车)、手（电）动单(双)梁悬挂起重机（副车）和过轨装置组成。

电气系统是通过手电门按钮开关操纵和控制。

南昌凯马有限公司为江西新昌电厂（2×660MW）工程磨煤机设备设计制造的2×12.5t组合悬挂双向过轨起重机，主要由两台电动单梁悬挂起重机（主车）、和左右两跨各七台电动单梁悬挂大车（副车）及轨道对接锁紧装置三部分组合而成。

按机构可分为金属结构、大车运行机构、电动葫芦、轨道对接及锁定装置、电气设备五部分。

二、设计说明一）总体方案2×12.5t组合悬挂双向过轨起重机设计的主要特点是主副车均为悬挂单梁起重机型式，由于是双向过轨，副车布置在主车的两端。

而且主车两端都设有轨道对接锁定装置。

根据江西新昌电厂（2×660MW）工程磨煤机车间的具体情况，起重机必须设计成低矮型以满足现场的厂房高度及起升高度的需要。

二）给定参数主要设计给定参数如下：1、工作制度：A32、工作电源：三相四线380V/220V 50HZ3、起重量：2×12.5吨4、操作方式：采用操作板在地面手动操作5、主车跨度：3600mm6、两主车电动葫芦间距：2500mm7、主车大车行走速度：20 m/min8、主车大车行走距离（轨道长度）：70 m9、主车数量：2台9、副车跨度：3700mm10、副车行走速度：20m/min11、副车行走范围：在两台磨煤机中心线间10m范围内移动12、副车数量：主车两端各7台，共14台13、小车起升高度：10.5 m（从地面零米算起）14、小车起升速度： 3.5m/min15、小车行走速度：20m/min16、小车数量：2台17、性能要求：两台电动葫芦既可单独使用，亦可组合使用。

工字钢剪应力

工字钢剪应力
摘要：
1.工字钢剪应力的定义和概念
2.工字钢剪应力的计算方法
3.工字钢剪应力在工程中的应用
4.工字钢剪应力的注意事项
正文：
【1.工字钢剪应力的定义和概念】
工字钢剪应力是指在工字钢这种结构中，由于受到剪切力作用而产生的一种应力。

在工程中，工字钢常常用于承受大的剪切力，因此了解和掌握工字钢剪应力对于工程设计和安全至关重要。

【2.工字钢剪应力的计算方法】
工字钢剪应力的计算公式为：τ=F/A，其中τ表示剪应力，F 表示作用在工字钢上的剪切力，A 表示工字钢的剪切面积。

在实际应用中，根据工字钢的材料、截面形状、边界条件等因素，可能还需要考虑工字钢的强度、稳定性等因素。

【3.工字钢剪应力在工程中的应用】
工字钢剪应力在工程中有广泛的应用，例如在桥梁、房屋等大型结构中，常常需要使用工字钢来承受大的剪切力。

此外，在机械制造、航空航天等领域，工字钢剪应力也是设计和分析的重要内容。

复合材料工字梁抗弯曲性能分析

复合材料工字梁抗弯曲性能分析
黄泳桦;杨艳菲;王子虎;刘彦辰;薛赛楠
【期刊名称】《纤维复合材料》
【年(卷),期】2022(39)2
【摘要】为了提高碳纤维复合材料工字梁的抗弯曲性能,本文针对碳纤维工字梁抗弯曲性能优化设计进行了工字梁的不同结构设计对抗弯曲性能影响的研究。

采用控制变量和对比的实验方法,设计了五个不同结构的碳纤维工字梁实验样件并进行三
点弯曲测试,得到了碳纤维工字梁的弯曲强度以及弯曲位移等实验数据;其次,采用ABAQUS有限元软件建立碳纤维工字梁三点弯曲模型,并对模型的有效性进行验证。

然后采用该模型分析了三点弯曲过程中工字梁的受力情况,得到以下结论:碳纤维工
字梁在三点弯曲时(1)上翼缘应力略大于下翼缘,适当增加上翼缘的厚度,能够提升工字梁的抗弯曲性能,增加下翼缘的厚度,对工字梁的抗弯曲性能影响微弱;(2)腹板上下两端处的应力值始终大于腹板中间位置的应力值,适当增加腹板的高度,能够提升工
字梁的抗弯曲性能,增加腹板的厚度,对工字梁的抗弯曲性能影响微弱。

以上研究对
碳纤维工字梁结构优化设计具有一定的指导意义。

【总页数】8页(P12-19)
【作者】黄泳桦;杨艳菲;王子虎;刘彦辰;薛赛楠
【作者单位】中原工学院纺织学院
【正文语种】中文
【中图分类】TB3
【相关文献】
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龙门式起重机钢结构设计应注意的问题

龙门式起重机钢结构设计应注意的问题龙门式起重机钢结构设计应注意的问题起重机设计应严格执行“起重机设计规范”等有关的技术法规。

我在多年起重机钢结构设计中经常要使用“钢结构设计规范”GBJ17-89。

在使用中应注意： 1，许用应力按“起重机设计规范”选取。

“起重机设计规范”的制定是按半概率分析，许用应力法而来的。

“钢结构设计规范”的制定是按全概率分析。

极限状态设计法，分项系数表达式而来的。

两者是不同的。

如：起重机2类载荷（最大使用载荷）的许用应力：180Mpa。

“钢结构设计规范”强度设计值（第一组）：215Mpa。

不能用错！2，杆件的计算方法可用“钢结构设计规范”。

因按全概率分析导出的公式，则结果与实际接近。

3，起重机钢结构计算中按不同的起重机工作制度，按不同的载荷组合，按不同的静载分析外力，按动载的实际发生，查表确定动载系数。

然后计算杆件的内力。

而建筑钢结构则不同：应用分项系数表达式进行分析，如：静载乘以分项系数。

恒载：1.2；动载：1.4来进行计算。

两者的计算方法是不同的。

所以在设计起重机钢结构时，一定要注意规范的合理使用，否则是有危险的！在运输机械中，半挂车与全挂车钢结构也是同样。

方法近似起重机设计。

由于我国道路状况的原因。

其设计中选用动载系数一般在：1.8－2.5。

其疲劳系数一般为：1.2－1.4。

挂车在土路上行走，车速：40公里/小时时。

动载系数可达：3－4。

所以不同的钢结构，要注意其特点：挂车计算中：1，动载大；2，钢结构杆件应力集中现象十分显著。

3，低周疲劳现象明显。

挂车钢结构的计算方法：1，静应力值乘以动载系数小于许用应力值。

2，材料的屈服强度值与静应力值之比大于许用安全系数值。

在起重机钢结构设计中经常要在选用行架式还是格构式杆件上拿不定主意（外观基本一样）。

我认为：1，梁结构应选用行架式。

其内部的各杆全部是二力杆。

受力明确。

上下弦杆按弯矩图规律分配。

腹杆按剪力图规律分配。

计算方法：节点法和截面法。

角钢轴压构件畸变与局部相关屈曲分析

角钢轴压构件畸变与局部相关屈曲分析
李清扬;杜小飞;刘远鹏;李红
【期刊名称】《河北工程大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2016(033)001
【摘要】采用ANSYS有限元软件,对冷弯薄壁加劲卷边角钢轴压构件的畸变与局部相关屈曲性能进行模拟分析.研究不同卷边宽度对构件的屈曲模式及临界荷载的影响,以及不同厚度对构件的畸变与局部相关屈曲临界荷载及经济系数的影响.结果表明:卷边宽度对构件的屈曲模式及临界荷载有较大影响,对比不同卷边宽度下各构件的临界荷载值,得出卷边宽度与肢长比在6/25左右较合理;板件厚度对于畸变与局部相关屈曲临界荷载有较大的影响,对比不同板件厚度下各构件经济系数的变化,得出板件厚度与肢长比在7/150左右较合理.
【总页数】5页(P35-39)
【作者】李清扬;杜小飞;刘远鹏;李红
【作者单位】河北工程大学土木工程学院,河北邯郸056038;河北工程大学土木工程学院,河北邯郸056038;河北工程大学建筑设计研究院,河北邯郸056038;河北工程大学财务处,河北邯郸056038
【正文语种】中文
【中图分类】TU392.1
【相关文献】
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4.Ⅰ形轴压构件中板件的相关屈曲及宽厚比 [J], 郭兵;宋振森;吴清波
5.高强等边角钢轴压杆局部-整体相关屈曲分析 [J], 李清扬;冯圆圆;刘远鹏;李颖因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。