弯曲应力
学习回顾:弯曲杆件的内力计算和内力图学习要点:纯弯曲杆件的应力弯曲杆件的强度计算
一、梁弯曲时的正应力1.弯曲构件横截面上的(内力)应力内力剪力FS剪应力τ弯矩M正应力σFSMxxPPPa纯弯曲(PureBending):某段梁的内力只有弯矩没有剪力时,该段梁的变形称为纯弯曲。如CD段。PPaaABCD
2.纯弯曲时梁横截面上的正应力中性层纵向对称面中性轴bdacabcdMM?中性层:梁内一层纤维既不伸长也不缩短,因而纤维不受拉应力和压应力,此层纤维称中性层。?中性轴:中性层与横截面的交线。
?中性层的曲率表达式。杆的抗弯刚度,反映了杆件截面抵抗弯曲变形的能力。?杆件纯弯曲时的正应力计算公式为:?式中M——横截面上的弯矩;Iz——横截面对中性轴的惯性矩;y——欲求应力点到中性轴的距离。z
最大正应力:???矩形截面:圆形截面:?
例1受均布载荷作用的简支梁如图所示,试求:(1)1—1截面上1、2两点的正应力;(2)此截面上的最大正应力;(3)全梁的最大正应力:?画M图求截面弯矩30q=60kN/mAB1m2m11?M1MmaxM图(kNm)??
?求应力?????1212018030z
二、梁横截面上的剪应力1.矩形截面杆件的切应力?式中?横截面上的剪力;?横截面对中性轴的惯性矩;?矩形截面宽度;?横截面上需求切应力处的水平线以下(或以上)部分面积A*对中性轴的静面矩。?????
??FSτ方向:与横截面上剪力方向相同;τ大小:沿截面宽度均匀分布,沿高度h分布为抛物线。最大剪应力为平均剪应力的1.5倍。2.其它截面梁横截面上的剪应力研究方法与矩形截面同;剪应力的计算公式亦为:?
①工字钢截面:②圆截面:????
q=4kN/mAB10m20050yz100K例:一简支梁。计算(1)截面A右上距中性轴为y1=50mm处K点的切应力;(2)比较梁的最大正应力和最大剪应力。⊕2020FS图(kN)50M图(kN.m)解:画剪力图弯矩图???
???(2)比较最大正应力和最大剪应力????
总结??z?FS?