《梁的弯曲应力》PPT课件
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梁的弯曲应力
![梁的弯曲应力](https://img.taocdn.com/s3/m/ca866b31a45177232e60a203.png)
校核强度: 截面设计:
max
M max WZ
[ ]
Wz
M max [ ]
确定许用荷载: Mmax Wz [ ]
23
3、梁的切应力强度校核
(1)切应力计算公式
max
F S* Qmax Z max Izb
FQmax— 梁内最大剪力
Sz*— 面积A对中性轴静矩
Iz — 截面惯性矩
6
dθ ρ
1
2
1
2
o1
o2
y
ab
1 dx 2
o'1
z
(中性轴)
a'
dx
o'2 b'
y
1
2
y
(对称轴)
纵向纤a)维线应变变化b)规律:
c)
变形前: ab o1o2 dx
变形后: ab ( y)d o1o2 dx d
ab的伸长量: S ab dx ( y)d d yd
Pa=14.4MPa
B
FQ S zB Izb
(
200103 120000109 2.29107 1012 100103
)
Pa=10.4MPa
21
(3) 求圆形截面最大的切应力
max
4 3
FQ A
(4 3
2001003 ) Pa=19.1MPa
1 π 133.52 106
1
8.4 平面弯曲杆件的应力和变形
8.4.1 基本概念 8.4.2 梁横截面上的正应力公式 8.4.3 梁的切应力 8.4.4 梁的挠度和转角
2
材料力学弯曲应力_图文
![材料力学弯曲应力_图文](https://img.taocdn.com/s3/m/4a2fcc3ebe23482fb5da4c5e.png)
§5-3 横力弯曲时的正应力
例题6-1
q=60kN/m
A
1m
FAY
C
l = 3m
FS 90kN
120
1.C 截面上K点正应力 2.C 截面上最大正应力
B
x
180
K
30 3.全梁上最大正应力 z 4.已知E=200GPa,
FBY
C 截面的曲率半径ρ y
解:1. 求支反力
x 90kN M
x
(压应力)
目录
目录
§5-2 纯弯曲时的正应力
正应力分布
z
M
C
zzy
x
dA σ
y
目录
§5-2 纯弯曲时的正应力
常见截面的 IZ 和 WZ
圆截面 空心圆截面
矩形截面 空心矩形截面
目录
§5-3 横力弯曲时的正应力
横力弯曲
6-2
目录
§5-3 横力弯曲时的正应力
横力弯曲正应力公式
弹性力学精确分析表明 ,当跨度 l 与横截面高度 h 之比 l / h > 5 (细长梁)时 ,纯弯曲正应力公式对于横 力弯曲近似成立。 横力弯曲最大正应力
§5-3 横力弯曲时的正应力
q=60kN/m
A
1m
FAY
C
l = 3m
FS 90kN
120
2. C 截面最大正应力
B
x
180
K
30 C 截面弯矩 z
FBY
y
C 截面惯性矩
x 90kN M
x
目录
§5-3 横力弯曲时的正应力
q=60kN/m
A
1m
FAY
C
l = 3m
秦飞编著《材料力学》第7章 弯曲应力
![秦飞编著《材料力学》第7章 弯曲应力](https://img.taocdn.com/s3/m/a6e3f32b0b4c2e3f5627631c.png)
危险点发 生在什么 位置?
秦飞 编著《材料力学》 第7章 弯曲应力
14
7.1 弯曲正应力
弯曲正应力公式
各种型钢的Iz、Wz值均可以从附录的型钢规格表中查到。
常用截面:矩形截面
bh 3 Iz 12
y max
h 2
bh 2 Wz 6
h
b
对于直径为D的实心圆形截面
πD Iz 64
4
ymax
C
拉
z
M
z
C
压
拉 y y
秦飞 编著《材料力学》 第7章 弯曲应力 8
7.1 弯曲正应力
纯弯曲时梁横截面上的正应力
(2)静力平衡关系 由平面假设,横截面上只有正应力σ。纯弯曲情况下,梁横 截面上的内力只有Mz=M,轴力和 My等其他内力均为零,则
dA 0
A
中性轴
z dA 0
A
由这3个静力平衡方
y
与y成正比,沿截面高
度线性变化。
秦飞 编著《材料力学》 第7章 弯曲应力
ρ为中性层曲率半径
10
7.1 弯曲正应力
纯弯曲时梁横截面上的正应力
(4)物性关系
y 将 代入物性关系,得: y E E
可见,梁横截面上的弯曲正应力 (normal stress in bending) 与y成正比, 即 (1)沿截面高度线性分布; (2)在中性层处为零,在上、下表面 处最大。
My Iz
—弯曲正应力公式
此公式适用于所有横截面具有纵向对称轴的梁,如圆形截 面、工字形截面和T形截面。 由公式: 正比于y。 沿高度线性分布。 中性轴处=0。
秦飞 编著《材料力学》 第7章 弯曲应力 13
秦飞 编著《材料力学》 第7章 弯曲应力
14
7.1 弯曲正应力
弯曲正应力公式
各种型钢的Iz、Wz值均可以从附录的型钢规格表中查到。
常用截面:矩形截面
bh 3 Iz 12
y max
h 2
bh 2 Wz 6
h
b
对于直径为D的实心圆形截面
πD Iz 64
4
ymax
C
拉
z
M
z
C
压
拉 y y
秦飞 编著《材料力学》 第7章 弯曲应力 8
7.1 弯曲正应力
纯弯曲时梁横截面上的正应力
(2)静力平衡关系 由平面假设,横截面上只有正应力σ。纯弯曲情况下,梁横 截面上的内力只有Mz=M,轴力和 My等其他内力均为零,则
dA 0
A
中性轴
z dA 0
A
由这3个静力平衡方
y
与y成正比,沿截面高
度线性变化。
秦飞 编著《材料力学》 第7章 弯曲应力
ρ为中性层曲率半径
10
7.1 弯曲正应力
纯弯曲时梁横截面上的正应力
(4)物性关系
y 将 代入物性关系,得: y E E
可见,梁横截面上的弯曲正应力 (normal stress in bending) 与y成正比, 即 (1)沿截面高度线性分布; (2)在中性层处为零,在上、下表面 处最大。
My Iz
—弯曲正应力公式
此公式适用于所有横截面具有纵向对称轴的梁,如圆形截 面、工字形截面和T形截面。 由公式: 正比于y。 沿高度线性分布。 中性轴处=0。
秦飞 编著《材料力学》 第7章 弯曲应力 13
梁的弯曲(应力、变形)
![梁的弯曲(应力、变形)](https://img.taocdn.com/s3/m/65df00639ec3d5bbfc0a7485.png)
2
回顾与比较
内力
应力
F
A
FAy
编辑ppt
T
IP
M
?
?
FS
3
§9-6 梁的弯曲时的应力及强度计算
一、弯曲正应力 Normal stress in bending beam
梁段CD上,只有弯矩,没有剪力--纯弯曲Pure bending
梁段AC和BD上,既有弯矩,又有剪力--剪力弯曲Bending by
transverse force
编辑ppt
4
研究对象:等截面直梁 研究方法:实验——观察——假定
编辑ppt5Leabharlann 实验观察——梁表面变形特征
横线仍是直线,但发生 相对转动,仍与纵线正交
纵线弯成曲线,且梁的 下侧伸长,上侧缩短
以上是外部的情况,内部如何? 想象 —— 梁变形后,其横截面仍为平面,且垂直
x
61.7106Pa61.7MPa
编辑ppt
13
q=60kN/m
A
1m
FAY
C
l = 3m
FS 90kN
M ql /867.5kNm 2
x
2. C 截面最大正应力
120
B
x
180
K
30 C 截面弯矩
z
MC60kN m
FBY
y
C 截面惯性矩
IZ5.83120 5m 4
x 90kN
C max
M C y max IZ
于变形后梁的轴线,只是绕梁上某一轴转过一个角度 透明的梁就好了,我们用计算机模拟 透明的梁
编辑ppt
6
编辑ppt
7
总之 ,由外部去 想象内部 —— 得到
梁的弯曲(工程力学课件)
![梁的弯曲(工程力学课件)](https://img.taocdn.com/s3/m/31f394c9a1116c175f0e7cd184254b35eefd1a3c.png)
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)。
梁的应力计算PPT课件
![梁的应力计算PPT课件](https://img.taocdn.com/s3/m/30df5b9a1711cc7930b716a9.png)
2.7103 N m0.072m 0.573105 m4
3 3.9MP a
c
满足强度要求。
第23页/共44页
§6-3 变截面梁形状及变截面梁
设计梁原则: 满足强度条件
经济性,尽量节省材料
需要选择合理的截面形状和尺寸
一、截面的合理形状
强度条件:
max
Mmax WZ
单从强度来看,WZ越大越合理。
二、变截面梁
q=2kN/m
A
B
变截面梁——横截面沿梁轴 线变化的梁
C
xm
l = 4m
x
max
Mx WZ x
M
ql2 / 8 4kN m
WZ
x
Mx
x
等强度梁——梁强度沿轴线 均匀分布
第28页/共44页
§6-3 变截面梁形状及变截面梁
WZ
x
Mx
当荷载比较复杂时,等强度梁难以加工,增加了加工 制造成本,一般很少采用等强度梁。
WZ
σ
1.等截面梁弯矩最大的截面上
2.离中性轴最远处
3.变截面梁要综合考虑 M 与 Iz
4.脆性材料抗拉和抗压性能不同,两方面都要考虑
t,max t
c,max c
第14页/共44页
§6-2 梁的正应力强度条件及其应用
根据弯曲正应力强度条件
1.强度校核
max
Mmax WZ
2.选择截面
22.5106 Pa 2.5MPa
t
满足强度要求。
第22页/共44页
§6-2 梁的正应力强度条件及其应用
(2)校核最大压应力
与分析最大拉应力一样,要比较C、B两个截面。C截面上 最大压应力发生在上边缘。因MC、y1分别大于MB、y2,所 以最大压应力一定发生在C截面上。即
材料力学05_梁的弯曲正应力28页PPT
![材料力学05_梁的弯曲正应力28页PPT](https://img.taocdn.com/s3/m/5370b8dabb68a98270fefa58.png)
材料力学05_梁的弯曲正应力
•
6、黄金时代是在我们的前面、心急吃不了热汤圆。
•
8、你可以很有个性,但某些时候请收 敛。
•
9、只为成功找方法,不为失败找借口 (蹩脚 的工人 总是说 工具不 好)。
•
10、只要下定决心克服恐惧,便几乎 能克服 任何恐 惧。因 为,请 记住, 除了在 脑海中 ,恐惧 无处藏 身。-- 戴尔. 卡耐基 。
谢谢你的阅读
❖ 知识就是财富 ❖ 丰富你的人生
71、既然我已经踏上这条道路,那么,任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远,吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应,言行相称。——韩非
•
6、黄金时代是在我们的前面、心急吃不了热汤圆。
•
8、你可以很有个性,但某些时候请收 敛。
•
9、只为成功找方法,不为失败找借口 (蹩脚 的工人 总是说 工具不 好)。
•
10、只要下定决心克服恐惧,便几乎 能克服 任何恐 惧。因 为,请 记住, 除了在 脑海中 ,恐惧 无处藏 身。-- 戴尔. 卡耐基 。
谢谢你的阅读
❖ 知识就是财富 ❖ 丰富你的人生
71、既然我已经踏上这条道路,那么,任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远,吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应,言行相称。——韩非
第九章梁的弯曲应力
![第九章梁的弯曲应力](https://img.taocdn.com/s3/m/4c8ed86f767f5acfa1c7cdbf.png)
一、梁横截面上的正应力
横力 F 弯曲 A a F (+)
V图
纯弯曲 C l D
F
横力 弯曲 B
纯弯曲——梁弯曲变形
时,横截面上只有弯矩
F
a
F 而无剪力(M 0,V 0)。
F
(-)
横力弯曲——梁弯曲变形 时,横截面上既有弯矩又 有剪力(M 0,V 0)。
Fa
M图
(+) Fa
一、梁横截面上的正应力
* z
max
* Vmax Sz Vmax max * Izd ( I z Sz max )d
* 对于工字钢, I z Sz
max
可由型钢表中查得。
3.工字形截面梁的剪应力
V
三、梁的强度条件
1、弯曲正应力强度条件:
max
Mmax [ ] Wz
可解决工程中有关强度方面的三类问题:
3.在进行梁的强度计算时,需注意以下问题:
(1)对于细长梁的弯曲变形,正应力的强度条件是
主要的,剪应力的强度条件是次要的。但对于较粗的
短梁,当集中力较大时,截面上的剪力较大而弯矩较
小,或是薄壁截面梁时,也需要校核剪应力强度。 (2)正应力的最大值发生在横截面的上下边缘,该
正应力最大。
注意:
(3)梁在中性轴的两侧分别受拉或受压,正应力
的正负号(拉或压)可根据弯矩的正负及梁的变形状
态来确定。 (4)必须熟记矩形截面、圆形截面对中性轴的惯 性矩的计算式。
二、梁横截面上的剪(切)应力
1.剪(切)应力分布规律假设
V
A*
(1)各点处的剪(切)应力 都与剪力V方向一致; (2)横截面上距中性轴等距离各点处剪(切)应力大小 相等,即沿截面宽度为均匀分布。 (3)剪(切)应力大小沿截面高度按抛物线规律变化。
材料力学——梁的弯曲应力PPT课件
![材料力学——梁的弯曲应力PPT课件](https://img.taocdn.com/s3/m/34585a5eaf1ffc4ffe47ac93.png)
M x 90KN
M C 90 1 60 1 0.5 60kNm
12
可得挠曲线的曲率方程:
M EI z
1
为常数,挠曲线 是一条圆弧线
EIz ——抗弯刚度。
正应力的计算公式为 横截面上最大正应力为
My s Iz
s max
Mymax M M Iz I z / ymax Wz
Iz ——截面的抗弯截面模量,反映了截面 Wz ymax 的几何形状、尺寸对强度的影响。 13
平放:
1 1 2 3 hb , Wz hb Iz 12 6
若h>b, 则
Wz Wz 。
15
d z
Iz
64
d 4,
Wz
32
d 3,
D
d z
Iz
64
(D d )
4 4
64
D4 (1 4 )
Wz
32
d ( ) D
D3 (1 4 )
﹡简单截面的惯性矩
矩形截面
y I z y dA h y bdy b 2 3 A
2 h 2 2
h 3 2 h 2
bh 12
3
园形截面
14
矩形、圆形截面对中性轴的惯性矩及抗弯截面模量:
竖放:
z h
b
b h z´
1 3 1 2 I z bh , Wz bh 12 6
19
385 106 Pa 385MPa
例 题
y q=60KN/m
120
求: 1.C 截面上K点正应力
180
材料力学07弯曲应力ppt课件
![材料力学07弯曲应力ppt课件](https://img.taocdn.com/s3/m/52867647b6360b4c2e3f5727a5e9856a5612269a.png)
分离部分 ——平衡分析……
x
y 26
dA1
s
, b s
顶面有 ,存在.
两截面M 不等—— s 不等
(X 0)
左侧面
dx
N1
M
A1 sdA1 I z
A1 ydA1
右侧面
MS
z
Iz
dM
S
* z
, b( dx ) 0
Iz
FS
,
dM dx
S
z
Izb
FS
S
z
Izb
(∵切应力互等 )
2s
h
2 ( bdy )y s
bh2
M
0
4
s
4M bh2
2. 按沿梁高线性分布:
s max
M h2 Iz
s
6M bh2
s1 2 s2 3
(相差三分之一)
13
[例2]:
15KN
6KN
求B截面K点应力
B
1m
1m
解: M
3
6kNm
s
My Iz
90
K 90
60
120 ( 拉? 压应力? )
IZ
bh3 12
第七章 弯曲应力
§1 弯曲正应力 §2 正应力强度条件 §3 弯曲剪应力 §4 剪应力强度条件 梁的合理截面 §5 非对称截面梁弯曲弯曲中心 §6 考虑塑性的极限弯矩
1
概述
+
-F
Q
Fa
-
M
CD段:只有弯矩没有剪力- 纯弯曲
AC和BD段:既有弯矩又有剪力- 剪切弯曲
2
剪力FS
弯矩M
切应力τ
正应力s
先分析纯弯梁横截面的正应力s ,
x
y 26
dA1
s
, b s
顶面有 ,存在.
两截面M 不等—— s 不等
(X 0)
左侧面
dx
N1
M
A1 sdA1 I z
A1 ydA1
右侧面
MS
z
Iz
dM
S
* z
, b( dx ) 0
Iz
FS
,
dM dx
S
z
Izb
FS
S
z
Izb
(∵切应力互等 )
2s
h
2 ( bdy )y s
bh2
M
0
4
s
4M bh2
2. 按沿梁高线性分布:
s max
M h2 Iz
s
6M bh2
s1 2 s2 3
(相差三分之一)
13
[例2]:
15KN
6KN
求B截面K点应力
B
1m
1m
解: M
3
6kNm
s
My Iz
90
K 90
60
120 ( 拉? 压应力? )
IZ
bh3 12
第七章 弯曲应力
§1 弯曲正应力 §2 正应力强度条件 §3 弯曲剪应力 §4 剪应力强度条件 梁的合理截面 §5 非对称截面梁弯曲弯曲中心 §6 考虑塑性的极限弯矩
1
概述
+
-F
Q
Fa
-
M
CD段:只有弯矩没有剪力- 纯弯曲
AC和BD段:既有弯矩又有剪力- 剪切弯曲
2
剪力FS
弯矩M
切应力τ
正应力s
先分析纯弯梁横截面的正应力s ,
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试计算图示简支矩形截面木梁平放与竖放时的最大 正应力,并加以比较。
q 2kN m
200
100
200
4m
100
竖放
qL2
max
M max WZ
8 bh2
6MPa
qL2 8
6 横放
qL2
max
M max WZ
8 hb2
12MPa
6
南充职业技术学院土木工程系建筑力学多媒体课件
I y1 I y b2 A
Iz1 Iz a2 A
举例: 长为l的矩形截面悬臂梁,在自由端作用一集中
力F,已知b=120mm,h=180mm、l=2m,F=1.6kN,试求
B截面上a、b、c各点的正应力。
A
F
h6
a
B
z
C
b
h
l2
l2
h2
FL
c
b
a
M B ya IZ
b 0
1 FL 2 bh3
12
c
h
MB
3 1.65MPa (拉 )
IZ
M B yc IZ
1 FL h
2 bh3
2
2.47MPa
1 FL 2
bh3 12
(压)
12
图示T形截面简支梁在中点承受集中力F=32kN,梁的长度l=2m。
yc=96.4mm,横截面对于z轴的惯性矩Iz=1.02×108mm4。求弯矩最
大截面上的最大拉应力和最大压应力。
F
y
A
l 2
B
l 2
150
50
96.4
z
200
C
M max
FL 4
16kNm
y max
200 50 - 96.4
153.6mm
ymax
96.4mm
50
max
Mymax IZ
24.09MPa
max
Mym-ax IZ
15.12MPa
Wy
hb2 6
Wz
Wy
d 3
32Iy
64
(D4
-
d4)
D4 (1- 4 ) 64
Wz
Wy
D3 32
(1- 4 )
式中: d D
组合图形
m
I z I zi , i 1
m
I yi i 1
整个图形对某一轴的惯性矩(等于各 个分图形对同一轴的惯性矩之和。
实验现象
F
F
mn
mn
1、变形前互相平行的纵向直线、 变形后变成弧线,且凹边纤维缩 短、凸边纤维伸长。
2、变形前垂直于纵向线的横向线 变形后仍为直线,且仍与弯曲了 的纵向线正交,但两条横向线间 相对转动了一个角度。
1、平面假设:
变形前杆件的横截面变 形后仍为平面。
2.单向受力假设: 各纵向纤维之间互不挤压。纵向纤维均处于单向受拉或受压的状态 。因此梁横截面上只有正应力σ而无剪应力τ
任课 教师
课 题
教学 方法
教学 目的
陈德先
授课 10建筑与 班级 道桥
梁的弯曲应力(剪应力)
授课 时间
2011/9
课型
学 时
3
面授
讲练结合
了解横截面上剪应力分布规律;掌握常见截面剪应力计 算.
教学 常见截面剪应力计算. 重点
教学 静矩的计算 难点
问题的引出
荷载靠近支座,剪 力如何?
短梁上剪力如何?
使用此公式注意:公式中的M、y都用绝对值,σ的正负 由M的正负判断
M>0时:下侧受拉,中性轴以下σ>0,以上σ<0 M<0时:上侧受拉,中性轴以下σ<0,以上σ>0
简单截面的惯性矩和抗弯截面系数计算公式
惯性矩
IZ
bh3 12
Iy
hb3 12
d 4
IZ IY 64
弯曲截 面系数
Wz
bh2 6
南充职业技术学院土木工程系建筑力学多媒体课件
任课 陈德先 教师
授课 班级
10建筑与道 桥班
授课 时间
2011/9
学 时
3
课 梁的弯曲应力(正应力) 题
课型 面授
教学 方法
讲练结合
教学 掌握梁弯曲时横截面正应力分布规律;掌握正应力的计 目的 算.
教学 重点
教学 难点
正应力分布规律;正应力的计算. 横截面上正应力的计算。
拉压杆 连接件
轴 梁
回顾与比较
内力
轴力
F
F
剪力
扭矩
应力
N
A
=V/A
Mn
IP
剪力和弯矩
变形后梁的轴线所在平面与外力作用面重合的弯曲称为平面弯曲
一、梁横截面上的正应力分布规律
平面弯曲
纯弯曲—只有M无V 横力弯曲—V M同时存在
F
F
a
a
A
B
F
F Fa
F
纯弯曲:梁受力弯曲后,
如其横截面上只有弯矩而无剪力, 这种弯曲称为纯弯曲。
纤维是天然或人工合成的细丝状物质
中性层
Z
中性轴
y
梁在弯曲变形时,上面部分纵向纤维缩短,下面部分纵向纤维伸长,必 有一层纵向纤维既不伸长也不缩短,保持原来的长度,这一纵向纤维层称为 中性层。
中性层与横截面的交线称为中性轴,中性轴通过截面形心,是一条 形心轴。且与截面纵向对称轴y垂直,将截面分为受拉区及受压区。梁弯 曲变形时,各横截面绕中性轴转动。
(一)、矩形截面梁的弯曲剪应力
1.横截面上剪应力分布规律的假设
(1)横截面上各点处的剪应力方向与剪
力的方向一致(此处剪应力没规定正负
横截面上正应力分布规律: 1、受拉区 : 拉应力,受压区 : 压应力; 2、中性轴上应力为零; 3、沿截面高度线性分布,沿截面宽度均匀分布; 4、最大正应力发生在距中性轴最远处,即截面边缘处。
注:若截面对称于中性轴,则最大拉应力等于最大压应力
σ-max
M
M
M
σmax
max
M
空间分布图
中性轴
max
max
M ymax IZ
M WZ
Wz
Iz y max
Wz 称为抗弯截面系数 与截面形状和尺寸有关 M3 ,mm3
公式适用范围:
①正应力小于比例极限σp; ②精确适用于纯弯曲梁;
③横力弯曲时,截面上有切应力,平面假设不严格成
立,但当梁跨度 l 与高度 h 之比大于5(即为细长梁)时
上述公式近似成立。
Iz1 Iz a2 A
前面我们学习了,梁弯曲时横截面 正应力分布规律及计算,在工程中,一 般正应力是梁破坏的主要因素。但是, 当梁的跨度很小或在支座附近有很大的 集中力作用,这时梁的最大弯矩比较小, 而剪力却很大,如果梁截面窄且高,这 时剪应力可达到相当大的数值,剪应力 就不能忽略了。
三、梁的弯曲剪应力
平面分布图
二、正应力的计算公式(推导略——难点)
1.横截面上任意点正应力计算
My
IZ
M为横截面的弯矩 y为计算点到中性轴的距离 Iz截面对Z轴的惯性矩,与截 面形状和尺寸有关 m4 , mm4
2.横截面上的最大正应力
t
M y1 IZ
,
c
M y2 IZ
当中性轴是横截面的对称轴时:
若:y1 y2 ymax 则 t c max