第1节 平面弯曲的概念和实例
07.材料力学-弯曲
Q(+)
Q(+)
Q(–)
Q(–)
②弯矩M:使梁变成凹形的为正弯矩;使梁变成凸形的为负弯矩。 M(+) M(+) M(–) M(–)
17
[例2]:求图(a)所示梁1-1、2-2截面处的内力。 ql A y ql 1 A x1 Q1 图(b) M1
1 1 a
2
B 2
q
解:截面法求内力。 1-1截面处截取的分离体
Q Q( x ) M M (x)
剪力方程
弯矩方程
三、 剪力图和弯矩图:
剪力图
弯矩图
Q Q( x ) 的图线表示 M M ( x ) 的图线表示
20
[例3] 求下列图示梁的内力方程,并画出内力图。 MO O YO Q(x) ⊕ P x L A P 解:①求支反力 YO P ; MO PL MO Q(x)
9
3. 支座简化 ① 固定铰支座
2个约束,1个自由度。
如:桥梁下的固定支座,止 推滚珠轴承等。 ② 可动铰支座 1个约束,2个自由度。 如:桥梁下的辊轴支座,滚 珠轴承等。
10
③ 固定端 3个约束,0个自由度。
如:游泳池的跳水板支座,
木桩下端的支座等。 4. 梁的三种基本形式 ① 简支梁
XA
YA
2
b C
Q2 q( x2 a l )
图(a) 2 B x2 Q2 M2
m (F ) 0 ,
2 i
1 qlx2 M 2 q( x2 a) 2 0 2
1 M 2 q( x2 a) 2 qlx 2 2
图(c)
19
二、内力方程:
内力与截面位置坐标(x)间的函数关系式。
梁的内力分析
FQ 3 为负剪力, M 3 为正弯矩。
在计算梁的剪力和弯矩时,可以通过下面的结论直接计算: (1)某截面上的剪力等于该截面左侧(或右侧)梁段上所 有横向外力的代数和。(左上右下剪力为正;反之则为负) 以该截面左侧杆段上的外力进行计算时,则向上的外力产生 正剪力,反之为负。以该截面右侧杆段的外力计算时,则 向下的外力产生正剪力,反之为负。 (2)某截面上的弯矩等于该截面左侧(或右侧)所有外力对该 截面之矩的代数和。(左顺右逆弯矩为正;反之则为负) 以左侧的外力进行计算时,则绕截面顺转的外力产生正弯矩, 反之为负。以右侧的外力计算时,绕截面逆转的外力产生 正弯矩,反之为负。
F
Q1
、 M 1 为正值,表示该截面上剪力和弯矩与所设方向一致,故为正剪力,正弯矩。
例 7- 1
(3)求 2-2 截面的内力。用截面法把梁从 2-2 截面处切成两段,取左段为研究对象,受 力如图 7-6c。图中剪力和弯矩都假设为正。由平衡方程得 ∑Fy=0,
FA - F Q 2 =0, F Q 2 = FA =2 kN
FQ1 FA 2kN M1 FA 2 2 2 4kN m
图
FQ2=FA-F=2-3=-1kN
M 2 FA 2 2 2 4kN m
(3)求3-3和4-4截面的剪力和弯矩,取右侧计算。
FQ 3 FB 1kN
M3 FB 4 m 1 4 2 2kN m
MA 0
MB ql ql 2 l 0 2 2 ql l q l ql 2 M C ( )2 2 2 2 2 8
当x =l 时
当x=l/2时,
时将三点用一光滑曲线连成一抛物线即得梁的弯矩图,见图7-9c。
材力讲稿第4章弯曲强度
x3
FAy
0
B
q
C
M0
M3
FS3
c
DE段: 8mx4<12m
x4
FAy
0
B
q
C
M0
F
D
M4
FS4
c
FS3=13kN; M3=13x3+24(kNm)
FS4=-32kN; M4=384-32x4(kNm)
DE段: 8mx4<12m
取右边部分如何? DE段: 8mx4<12m
解:
1.作出F单独作用时的弯矩图
2.作出Me单独作用时的弯矩图
3.叠加上述两图,得到F和Me同时作用时的弯矩图
Fl
1
4
Fl
1
4
Fl
1
4
Fl
1
8
例 6 试用叠加法作图示简支梁的弯矩图
解:
1.作出q单独作用时的弯矩图
2.作出Me单独作用时的弯矩图
3.叠加上述两图
左顺右逆,M为正。
例 1 试求图示外伸梁A、D左与右邻截面上的FS和M。 解: 求支反力
解: 求内力 A左邻截面: 例 1 试求图示外伸梁A、D左与右邻截面上的FS和M。
解: 2.求内力 A左邻截面: A右邻截面: 例 1 试求图示外伸梁A、D左与右邻截面上的FS和M。
解: 求内力 D左邻截面: 例 1 试求图示外伸梁A、D左与右邻截面上的FS和M。
固 定 端
滑动铰支座
固定铰支座
任何方向移动
阻止 竖向移动
任何移动和转动
一、梁的简化
2.载荷:分为集中力、分布力,集中力偶、分布力偶
梁的弯曲(工程力学课件)
02 弯曲的内力—弯矩与剪力
3-3截面
M 3 q 2a a 2qa 2
4-4截面
qa 2
5qa 2
2
M 4 FB 2a M C
3qa
2
2
5-5截面
qa 2
M 5 FB 2a
2
02 弯曲的内力—弯矩与剪力
由以上计算结果可以看出:
(1)集中力作用处的两侧临近截面的弯矩相同,剪力不同,说明剪力在
后逐段画出梁的剪力图和弯矩图。
04 弯矩、剪力与载荷集度之间的关系
例8 悬臂梁AB只在自由端受集中力F作用,如图(a)所示,
试作梁的剪力图和弯矩图。
解:
1-1截面: Q1=-F M1=0
2-2截面: Q1=-F M1=-Fl
04 弯矩、剪力与载荷集度之间的关系
例9 简支梁AB在C点处受集中力F作用,如图(a)所示,作此梁的剪力
(2)建立剪力方程和弯矩方程;
(3)应用函数作图法画出剪力Q(x),弯矩M(x)的图线,即为剪力
图和弯矩图
03 弯矩图和剪力图
例9.3 悬臂梁AB在自由端B处受集中载荷F作用,如图(a)所示,试作
其剪力图和弯矩图。
解 :(1)建立剪力方程和弯矩方程
() = ( < < )
() = −( − ) ( ≤ ≤ )
方程和弯矩方程,并作剪力图和弯矩图。
解:(1)求支反力
(2)建立剪力方程和弯矩方程
03 弯矩图和剪力图
(3)绘制剪力图、弯矩图
计算下列5个截面的弯矩值:
03 弯矩图和剪力图
二、用简便方法画剪力图、弯矩图 (从梁的左端做起)
1.无载荷作用的梁段上 剪力图为水平线。 弯矩图为斜直线(两点式画图)。
梁的弯曲
第九章梁的弯曲第一节平面弯曲一、平面弯曲的概念当杆件受到垂直于杆轴的外力作用或在纵向平面内受到力偶作用时(图9-1),杆轴由直线弯成曲线,这种变形称为弯曲。
以弯曲变形为主的杆件称为梁。
图9-1 受弯杆件的受力形式弯曲变形是工程中最常见的一种基本变形。
例如房屋建筑中的楼面梁,受到楼面荷载和梁自重的作用,将发生弯曲变形(9-2a、b),阳台挑梁(9-2 c、d)等,都是以弯曲变形为主的构件。
工程中常见的梁,其横截面往往有一根对称轴,如图9-3所示,这根对称轴与梁轴所组成的平面,称为纵向对称平面(图9-4)。
如果作用在梁上的外力(包括荷载和支座反力)和外力偶都位于纵向对称平面内,梁变形后,轴线将在此纵向对称平面内弯曲。
这种梁的弯曲平面与外力作用平面相重合的弯曲,称为平面弯曲。
平面弯曲是一种最简单,也是最常见的弯曲变形,本章将主要讨论等截面直梁的平面弯曲问题。
图9-2 工程中常见的受弯构件图9-3 梁常见的截面形状图9-4平面弯曲的特征二、单跨静定梁的几种形式工程中对于单跨静定梁按其支座情况分为下列三种形式:1.悬臂梁: 梁的一端为固定端,另一端为自由端(图9-5a )。
2.简支梁: 梁的一端为固定铰支座,另一端为可动铰支座(图9-5b )。
3.外伸梁: 梁的一端或两端伸出支座的简支梁(图9-5c )。
(a ) (b ) (c )图9-5 三种静定梁第二节 梁的弯曲内力——剪力和弯矩为了计算梁的强度和刚度问题,在求得梁的支座反力后,就必须计算梁的内力。
下面将着重讨论梁的内力的计算方法。
一、截面法求内力1、剪力和弯矩图9-6 用截面法求梁的内力图9-6a 所示为一简支梁,荷截F 和支座反力R A 、R B 是作用在梁的纵向对称平面内的平衡力系。
现用截面法分析任一截面m-m 上的内力。
假想将梁沿m-m 截面分为两段,现取左段为研究对象,从图9-6b 可见,因有座支反力R A 作用,为使左段满足Σ Y =0,截面m-m 上必然有与R A 等值、平行且反向的内力Q 存在,这个内力Q ,称为剪力;同时,因R A 对截面m-m 的形心O 点有一个力矩R A · a 的作用,为满足Σ M o =0,截面m-m 上也必然有一个与力矩R A · a 大小相等且转向相反的内力偶矩M存在,这个内力偶矩M 称为弯矩。
工程力学-平面弯曲变形分析
yc
5ql4 Fl3 384 EI 48EI
洛 阳 职 业 技 术 学 院
五、提高梁的强度 和刚度的措施
提高强度
M max max [ ] WZ
降低 Mmax 合理安排支座 合理布置载荷
合理布置支座
F
F
F
合理布置支座
合理布置载荷
F
采用变截面梁或等强度梁
提高刚度
M max max [ ] WZ
max
M 11 y max Iz 150 3.64 10 103 2 P a 12.94MP a 6 21.09 10
3
2.梁弯曲正应力的强度计算 梁的危险截面上的最大正应力
材料的许用应力
即
max
M max [ ] Wz
上式适用于横截面关于中性轴对称的截面。
∑Fy=0 FQ=FA ∑Mc(F)=0 -F AX+M =0 M = FAX FQ(剪力)作用线通过截面形心,且平行于外力 M(弯矩) 位于纵向对称面内,使梁受弯曲作用的内力偶矩。 FA-FQ=0
剪力、弯矩符号规定:
剪力 左下右上为正 弯矩 上凹为正
下凹为负
弯矩方程和弯矩图
1、简支梁AB受集中力F作用,跨度为l,求最大弯矩,并画出 梁的弯矩图。
max
M
x
(3)设计截面尺寸。由强度条件 M max max Wz
M max 32 103 103 WZ m m3 203822 m m3 [ ] 157
由矩形截面抗弯截面模量
bh2 b(2b) 2 2 3 WZ b 6 6 3
3 203822 b m m 67.4m m 2
单元四课题二
课题二 梁的弯曲
第一节 平面弯曲的概念和实例
第二节 剪力和弯矩 第三节 剪力方程和弯矩方程、剪力图和弯矩图 剪力方程和弯矩方程、
剪力、 第四节 剪力、弯矩与载荷集度之间的微分关系 及其应用 专题:剪力图和弯矩图的快速画法 专题:剪力图和弯矩图的快速画法
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第一节 平面弯曲的概念和实例 一、平面弯曲的概念 当梁上的载荷均作用在纵向对称面内时, 当梁上的载荷均作用在纵向对称面内时,梁发生弯 曲变形后,轴线仍然和外力在同一平面内。 曲变形后,轴线仍然和外力在同一平面内。 F 轴线 M
F
A
= FB
ql = 2
q A x
FA
②列剪力方程和弯矩方程
Q ( x) = FA − qx = ql − qx (0,l ) 2 x ql q M ( x) = FA x − qx = x − x 2 [0,l] 2 2 2
B
FB
l
ql 2
③绘剪力图和弯矩图
Q图 图
1 1 Q(0) = ql , Q(l ) = − ql 2 2 l 1 2 Q(0) = M ( l ) = 0, M = ql 2 8
A y A
.A x FA
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②求内力—截面法 求内力 截面法 a A x m m Q A C Q M C M F B
∑F = 0
y
FA
FB
y x
F( l − a ) Q=F = l ∑ M ( F ) = 0,
A c
FA
F
M =Fx
A
c为截面形心 为截面形心
FB
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3.内力符号规定 内力符号规定 ①剪力Q:剪力绕所取梁段任一点之矩顺时针转为正,反之为负。 剪力 :剪力绕所取梁段任一点之矩顺时针转为正,反之为负。 Q + Q Q Q
平面弯曲的概念
2008.9~2009.1
第三章 直梁的弯曲——《化工设备设计基础》
3-3纯弯曲时梁横截面上的正应力
3)纵向纤维的变形(伸长或缩短)与 它到中性层的距离有关,在横截面的同 一高度处,梁的纵向纤维的变形是相同 的,与它在横截面宽度上的位置无关。
2008.9~2009.1
第三章 直梁的弯曲——《化工设备设计基础》
3-1 平面弯曲的概念
3、纵向对称平面:
工程上常见的梁,其横截面都具有一根 对称轴y。
纵向对称面—由对称轴和梁的轴线组成 的平面。
2008.9~2009.1
第三章 直梁的弯曲——《化工设备设计基础》
3-1 平面弯曲的概念
4、平面弯曲: 梁由直线在纵向对称平面内变成曲线的弯
曲。 5、载荷分类:
作用在梁上的载荷一般可分为三种: 1)集中载荷(KN,N) 2)分布载荷(N/m) 3)集中力偶(N·m,KN·m)
2008.9~2009.1
第三章 直梁的弯曲——《化工设备设计基础》
例
解: (1)求支座反力,画弯矩图。
RA 3kN RB 11kN
M B 4kN m
M c 3kN m
2008.9~2009.1
第三章 直梁的弯曲——《化工设备设计基础》
2)CB段梁的剪力方程为:
Pa Q2 l
(a x2 l)
3)剪力图:见右图。
2008.9~2009.1
第三章 直梁的弯曲——《化工设备设计基础》
3-2 直梁弯曲时的内力分析
3、作弯矩图: 1)AC段梁的弯矩方程为:
M1
Pb l
x1
(0 x1 a)
2)CB段梁的弯矩方程为:
工程力学课件 第9章 平面弯曲内力
得
即
再由
可得
即
工程力学
7
如取右段作为研究对象,如图(c)所示,同理可求得截面m-m上 的FS和M,与前者是等值、反向的。
为使取左段和取右段得到的同一截面上的内力符号一致,特规 定如下:凡使所取梁段具有作顺时针转动趋势的剪力为正,反之为 负(如左图所示)。凡使梁段产生下凹弯曲变形的弯矩为正,反之为 负(如右图所示)。
二、剪力、弯矩与载荷集度的关系
1.剪力、弯矩与载荷集度的微分关系 如前所述,一般情况下,梁上不同截面的FS和M是不同的。为 描述内力沿梁轴变化的规律,用x轴表示梁横截面的位置,则梁上 各横截面上的剪力和弯矩可表示成x的函数,即为剪力方程和弯矩 方程
研究表明:任一截面上的剪力、弯矩和作用于该截面处的载荷
工程力学
2
通过截面对称轴与梁轴线确定的平面,称为梁的纵向对称面(如 图所示)。当作用在梁上的所有外力(包括约束力)都作用在梁的纵向 对称面内,则形的称为组平成面弯曲。这是最常见、最简单的弯曲变形。
工程力学
3
二、梁的计算简图及分类
1.载荷的简化
1.1.1不电论梁路的的截面组如成何复杂,通常取梁的轴线来表示实际的梁。 作用在梁上的外力,包括载荷和约束力,可以简化成三种形式。 ①集中载荷:通过微小梁段(梁的总长比可以忽略不计)作用在 梁上的横向力。 ②分布载荷:沿梁的全长或部分长度连续分布的横向力。 ③集中力偶:通过微小梁段作用在梁轴平面内的外力偶。 2.支座的简化 ①活动铰支座:约束的情况是梁在支承点不能沿垂直于支承面 的方向移动,但可以沿着支承面移动,也可以绕支承点转动。与此 相应,只有一个垂直于支座平面的约束力。滑动轴承和桥梁下的滚 动支座等可简化为活动铰支座。 ②固定铰支座:约束情况是梁在支承点不能沿任何方向移动, 但可以绕支承点转动,所以可用水平和垂直方向的约束力表示。 ③固定端约束:约束情况是梁在支承点不能向任何方向移动, 也不能转动,故约束力有三个:水平约束力、垂直约束力和力偶。 长滑动轴承和车刀刀架等可简化为固定端支座。
建筑工程技术 教材 弯曲的概念与实例
M
ห้องสมุดไป่ตู้
FP
q
但凡以弯曲为主要变形的杆件通常称之为梁。
第三页,共六页。
平面弯曲
第四页,共六页。
第五页,共六页。
内容总结
学习目标:。平面弯曲。1弄清平面弯曲梁的受力特点和变形特点。3利用荷载集度、剪力 和弯矩间的微分关系,正确绘制梁的内力图。4熟练掌握梁横截面上正应力、切应力的计算公式 ,明确正应力、切应力沿截面高度的分布规律。5熟练掌握弯曲正应力和切应力强度条件的建立 及相应的计算。6 掌握用叠加法求梁的位移,掌握梁的刚度条件及相应的计算。梁指定截面内力 的计算,利用微分关系绘制梁的内力图
平面弯曲
学习目标:
1弄清平面弯曲梁的受力特点和变形特点。 2 理解剪力和弯矩的概念及正负号规定,熟练掌握用截面法的规律求梁的内力。 3利用荷载集度、剪力和弯矩间的微分关系,正确绘制梁的内力图。 4熟练掌握梁横截面上正应力、切应力的计算公式,明确正应力、切应力沿截面高度的分布规 律。 5熟练掌握弯曲正应力和切应力强度条件的建立及相应的计算。 6 掌握用叠加法求梁的位移,掌握梁的刚度条件及相应的计算。
第一页,共六页。
平面弯曲
重点:
• 梁指定截面内力的计算,利用微分关系绘制梁的内力图;
• 梁横截面上的应力计算; • 利用梁的强度及刚度条件,解决较简单的工程实际问题。
第二页,共六页。
平面弯曲
第一节 平面弯曲的概念与实例
一、弯曲的概念与实例
受力特点:杆件受到垂直于杆件轴线方向的外力或在杆轴线所在平面内作用的外力偶的作用 。 变形特点:杆轴线由直变弯。
机械基础 第四章 梁的弯曲
三、等强度梁
工程中为了减轻自重和节省材料,常常根据弯矩 沿梁轴线的变化情况,将梁制成变截面的形状,使所
有横截面上的最大正应力都大致等于许用应力[σ] 。
摇臂钻床的横臂
飞机机翼
汽车的板弹簧
阶梯轴
桥梁和厂房中的“鱼腹梁”
F
A
x1
c
B
FA
x2
2l
l
FB
Q图
F
3
M图
2F
3 2 Fl 3
例 作梁的剪力图和弯矩图
解:①求支座反力
FA
FB
m 3l
②分段列剪力方程和弯矩方程
m
Q( x1 )
FA
3l
0, l
m
M ( x1) 3l x1 0, l
Q( x1 )
m 3l
l, 3l
M
(x2 )
m 3l
(3l
x2 )
)
FA x2
F
( x2
2l )
2Fl
2 3
F x2
2l,3l
③画剪力图和弯矩图
上题中列CB段Q、M方程也可取右段为研究对象
Q(x2 )
FB
2 3
F
M ( x2 ) FB (3l x2 )
2Fl
2 3
Fx2
注意:
(2l,3l )
[2l,3l ]
集中外力作用处剪力 图有突变,幅度等于力大 小;类似地,集中力偶作 用处弯矩图有突变,幅度 等于力偶矩大小。
梁纯弯曲变形的本质:各截面都产生了绕中性轴的转动。
一、弯曲正应力及分布规律 4.梁纯弯曲时横截面上正应力分布规律
横截面上各点的正应力分布规律
二、梁弯曲时正应力强度条件及其应用
工程力学:第七章 弯曲
12MPa
6
梁的正应力强度条件
对梁的某一截面:
max
Mymax Iz
M
WZ
对全梁(等截面):
max
M max ymax Iz
M max Wz
max
M max Wz
铸铁梁受荷载情况如图示。已知截面对形心轴的惯性矩Iz=403×10- 7m4,铸铁抗拉强度[σ+]=50MPa,抗压强度[σ-]=125MPa。试按 正应力强度条件校核梁的强度。
y 2
cos 2
x sin
2
(a)
同理,由∑Fy=0 可 得:
x
2
y
sin
2
x
cos 2
(b)
符号规定:σ—拉为正;τ—顺时针为正;α—逆时针为正。
2、主应力、主平面、主剪应力
由(a)、(b)式可确定应力的极值及其作用面方位
d d
0
:
max min
1 2
x
2
y
(
x
2
y
)2
2 x
;
xd,4 [(1 2 )2 ( 2 3)2 ( 3 1)2 ] / 2 [ ]
④适用范围:塑性材料
塑性材料梁的主应力强度计算:
1
3
2
( ) 2 ;
2
2 0;
xd ,3 2 4 2 [ ]
xd ,4 2 3 2 [ ]
第六节、叠加法计算梁的变形
1、叠加原理:在弹性小变形范围内所求物理量(反力、内力、 变形等)均与梁上荷载成线性关系,在这种情况下,几项荷载同 时作用产生的效应与每一项荷载单独作用效应的代数和相等。
min
z
z
max
建筑力学—组合变形及答案讲解
第六章直梁弯曲弯曲变形是杆件比较常见的基本变形形式。
通常把以发生弯曲变形为主的杆件称为梁。
本章主要讨论直梁的平面弯曲问题,内容包括:弯曲概念和静定梁的力学简图;弯曲内力及内力图;弯曲应力和强度计算;弯曲变形和刚度计算。
其中,梁的内力分析和画弯矩图是本章的重点。
第一节平面弯曲的概念和力学简图一、弯曲概念和受力特点当杆件受到垂直于杆轴的外力作用或在纵向平面内受到力偶作用(图6-1)时,杆轴由直线弯成曲线,这种在外力作用下其轴线变成了一条曲线。
这种形式的变形称为弯曲变形。
工程上通常把以弯曲变形为主的杆件称为梁。
图 6-1 弯曲变形是工程中最常见的一种基本变形。
例如房屋建筑中的楼面梁和阳台挑梁,受到楼面荷载和梁自重的作用,将发生弯曲变形,如图6-2所示。
一些杆件在荷载作用下不仅发生弯曲变形,还发生扭转等变形,当讨论其弯曲变形时,仍然把这些杆件看做梁。
图6-2工程实际中常见到的直梁,其横截面大多有一根纵向对称轴,如图6-3所示。
梁的无数个横截面的纵向对称轴构成了梁的纵向对称平面,如图6-4所示。
图 6-3 图6-4若梁上的所有外力(包括力偶)作用在梁的纵向对称平面内,梁的轴线将在其纵向对称平面内弯成一条平面曲线,梁的这种弯曲称为平面弯曲,它是最常见、最基本的弯曲变形。
本章主要讨论直梁的平面弯曲变形。
从以上工程实例中可以得出,直梁平面弯曲的受力与变形特点是:外力作用于梁的纵向对称平面内,梁的轴线在此纵向对称面内弯成一条平面曲线。
二、梁的受力简图为了便于分析和计算直梁平面弯曲时的强度和刚度,需建立梁的力学简图。
梁的力学简图(力学模型)包括梁的简化、荷载的简化和支座的简化。
1、梁的简化由前述平面弯曲的概念可知,载荷作用在梁的纵向对称平面内,梁的轴线弯成一条平面曲线。
因此,无论梁的外形尺寸如何复杂,用梁的轴线来代替梁可以使问题得到简化。
例如,图6-1a和图6-2a所示的火车轮轴和桥式起重机大梁,可分别用梁的轴线AB代替梁进行简化(图6-1b和图6-2b)。
弯曲概念与实例
由横截面的对称轴与梁的轴线确定的平面称为纵向对称平面.
杆的轴线被弯曲成一条曲线.这种变形称为弯曲变形. 在通过杆轴线的平面内,受到力偶或垂直于轴线的外力作用.
在通过杆轴线的支座, 另一端为活动铰链支座. (2) 悬臂梁: 梁的一端为固定端支座, 另一端为自由端。
梁: 平面弯曲和空间弯曲有何区别?
梁的一端为固定铰链支座, 另一端为活动铰链支座.
指在外力作用下产生弯曲变形或以 在通过杆轴线的平面内,受到力偶或垂直于轴线的外力作用.
(2) 悬臂梁: 梁的一端为固定端支座, 另一端为自由端。 (2) 悬臂梁: 梁的一端为固定端支座, 另一端为自由端。
弯曲变形为主的杆件. 桥梁,在重力的作用下,有点弯曲变形.
4.1 弯曲概念与实例
1.平面弯曲的概念与实例 2.工程上梁的基本类型
1.常见弯曲变形实例
桥梁,在重力的作用下,有点弯曲变形.
杆的轴线被弯曲成一条曲线. 由横截面的对称轴与梁的轴线确定的平面称为纵向对称平面. 工程实际中常用直梁的横截面形状主要有圆形、矩形、T字形和工字形等. 梁的一端为固定铰链支座, 另一端为活动铰链支座. 指在外力作用下产生弯曲变形或以弯曲变形为主的杆件. 由横截面的对称轴与梁的轴线确定的平面称为纵向对称平面. 工程实际中常用直梁的横截面形状主要有圆形、矩形、T字形和工字形等. 杆的轴线被弯曲成一条曲线. 若梁上所有外力均作用于纵向对称平面内,则梁在弯曲变形时,其轴线钭在纵向对称平面内弯成一条平面曲线,这种弯曲称为平面弯曲. 工程实际中常用直梁的横截面形状主要有圆形、矩形、T字形和工字形等.
由横截面的对称轴与梁的轴线确定的平面称为纵向对称平面. 这种变形称为弯曲变形.
03[1].5平面弯曲.
第三章
梁的截面形状:
第三章
平面弯曲
可以用梁轴线的变形表示梁的弯曲变形。
平面弯曲——当外力都作用在梁的纵向对称面内 时,梁的轴线在纵向对称面内弯成一条平面曲线 的变形。本节只讨论平面弯曲问题。
第三章
二、梁弯曲时的内力
1、作用于梁上的载荷 (1)集中力F 单位:N或KN (2)均布载荷q 单位:N/m或KN/m (3)集中力矩M 单位:N. m或KN.m M q
B
M
1、求支座约束反力:
A
C
B
FA
0 . 2m
0 . 4m
0.13m
FB
F
FA 1.33 kN
FQ
M
1.33
Y
0:
FB 2.67 kN
x
-2.67
0.36 0.27
2、画剪力图和弯矩图:
x
第三章
例:画图示外伸梁的内力图:
A B
10 Nm
FA FB 50 N
FA
0 . 2m
第三章
x2
FB
0 x1 a
BC段:
L a
A
M FA x2 F ( x2 a) 0
b
F
x1
C
B
M=FA X2 -F(X2 -a)
a =-lFX2
x2
+aF a x2 l
第三章
3.画弯矩图
b M FA x1 Fx1 l 0 x1 a
a
A
b F
B C
x1 0 时,M 0 ab x1 a 时, M F
F
第三章
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第七章 直梁弯曲时的内力和应力
第七章 直梁弯曲时的内力和应力
第七章 直梁弯曲时的内力和应力
二、静定梁的基本形式 梁的支座形式:工程中常见的梁的支座有以下三 种形式。 1)固定铰支座:如图a所示,固定铰支座限制梁在 支承处任何方向的线位移,其支座反力可用两个正 交分量表示,即沿梁轴线方向的 FAx 和垂直于梁轴 线方向的FAy。
第七章 直梁弯曲时的内力和应力
第一节
平面弯曲的概念和实例
一、平面弯曲 弯曲变形:当杆件受到垂直于轴线的外力作用或 受到作用面平行于轴线的外力偶作用时,杆件的 轴线会由直线变为曲线,这种变形称弯曲变形。 梁:以弯曲变形为主的杆件称作梁。 直梁:工程中常见的轴线是直线的梁。 平面弯曲:若梁的外力及支 座反力都作用在纵向对称面 内,则梁弯曲时轴线将变成 此平面内的一条平面曲线, 该弯曲变形称为平面弯曲。
或
第七章 直梁弯曲时的内力和应力 2)活动铰支座:如图b所示,活动铰支座只能限制 梁在支承处垂直于支承面的线位移,支座反力可用 一个分量FRA表示。 3)固定端支座:如图c所示,固定端支座限制梁在 支承处的任何方向线位移和角位移,其支座反力有 两个正交力FAx、FAy和一个力偶分量MA。
或
MA
第七章 直梁弯曲时的内力和应力 静定梁的形式:根据梁的支座情况,工程中常见 的静定梁可以简化成以下三种形式。 1)简支梁:梁的支座一端是 固定铰支座,另一端是活 动铰支座。 2)外伸梁:梁的支座与简支 梁相同,只是梁的一端或 两端伸出在支座之外。 3)悬臂梁:梁的一端自由, 另一端是固定支座。
第七章 直梁弯曲时的Biblioteka 力和应力三、梁上载荷的简化
1)集中力:集中力作用在梁上的很小一段范围内, 可近似简化为作用于一点,如图所示的力F。单位 为牛顿(N)或千牛顿(kN)。 2)集中力偶:作用在微小梁段上的力偶,可近似 简化为作用于一点,如图所示的力偶M。单位为牛 顿· 米(N· m)或千牛顿· 米(KN· m)。 3)分布载荷:沿梁轴线方 向、在一定长度上连续分布 的力系,如图所示的均布载 荷q。其大小用载荷集度表 示,单位为牛顿/米(N/m) 或千牛/米(kN/m)。