§8–5挠曲线的微分方程§8–6用积分法求弯曲变形平面弯曲(三)
§8-5挠曲线的微分方程弯曲变形主轴变形,影响啮合,磨损,噪音,加工精度下降!如果这是车床主轴,会有什么影响?
弯曲变形运行困难,噪音,爬坡,磨损,振动!等等!如果吊车梁变形,会有什么影响?
弯曲变形避免弯曲利用弯曲
弯曲变形①对梁变形计算,作刚度校核;②解超静定梁(变形几何条件提供补充方程)。以上为刚度问题,甚至依然是弹性变形!远未达到破坏!!!本章研究目的是……
弯曲变形挠曲线wABx转角??w挠度(CC一、挠曲线:变形后,轴线变为光滑曲线,该曲线称为挠曲线。其方程为:
三、转角与挠曲线的关系:弯曲变形2.转角:横截面绕其中性轴转动的角度。用?表示,逆时针转动为正,反之为负。1.挠度:横截面形心沿垂直于轴线方向的线位移。用表示。与y同向为正,反之为负。二、度量梁变形的两个基本位移量
四、挠曲线近似微分方程弯曲变形xρdxydsdθdθ这是挠曲线的微分方程,适用于弯曲变形的任意情况。
弯曲变形由于挠曲线极其平坦,很小,与1相比可以省略,于是————挠曲线近似微分方程(2)
1.微分方程的积分弯曲变形§8–6用积分法求弯曲变形一次积分:———转角方程二次积分:———挠曲线方程积分常数C、D可由边界条件和连续光滑条件确定。如何实现?
弯曲变形2.位移边界条件:梁截面的已知位移条件。①在固定端:AB③在弯曲变形的对称点上:②在铰支座处:AB④在弹簧约束处:
弯曲变形3.位移连续性条件:挠曲线是一条连续的光滑曲线,所以在挠曲线的任意点上,有唯一确定的挠度和转角,称为连续性条件。①连续梁:②在中间铰处:
例1求图示工件(等截面直梁)在车削开始时的挠曲线、最大挠度及最大转角。弯曲变形PL力学简图是?
?建立坐标系并写出弯矩方程?写出微分方程的积分并积分?应用位移边界条件求积分常数弯曲变形解:PLxx
?写出挠曲线方程并画出曲线?最大挠度及最大转角弯曲变形xPL
弯曲变形如果载荷不在端部,而在中间某个位置,会怎样?如果载荷不止一种类型,会怎样?如果梁的形式改变,会怎样?
解:?建立坐标系并写出弯矩方程?写出微分方程的积分并积分弯曲变形xPLa例2求图示等截面直梁的挠曲线、最大挠度及最大转角。
?应用位移边界条件求积分常数弯曲变形xPLa
?写出挠曲线方程并画出曲线?最大挠度及最大转角弯曲变形PLax
附:提高弯曲刚度的一些措施着眼点一挠曲线近似微分方程:转角方程:挠曲线方程:弯曲变形
弯曲变形与弯矩大小、跨度长短、支座条件、梁截面的惯性矩I、材料的弹性模量E有关。着眼点二ABqlxPLEIPL)L(wwmax33-==弯曲变形
一、改善结构形式,减小弯矩的数值PL/2L/2Mx+PL/4PL/43L/4Mx3PL/161.把集中力分散成分布力弯曲变形
P=qLL/54L/5对称MxqL2/10材料力学实验中是否使用过辅梁?弯曲变形
弯曲变形
2.缩小跨度qLL/5qL/5Mx402qL502qLMxqL/2L/2322qL-Mx弯曲变形
弯曲变形
二、选择合理的截面形状选择合理的截面形状,增大截面惯性矩的数值。工字形、槽形、T形截面比面积相等的矩形截面有更大的惯性矩。所以起重机大梁一般采用工字形或箱形截面。弯曲变形
机器的箱体采用加筋的办法提高箱壁的抗弯刚度,却不采取增加壁厚的办法。一般说,提高截面惯性矩的数值,往往也同时提高了梁的强度。不过在强度问题中,是提高弯矩较大的局部范围内的抗弯截面系数。而弯曲变形与全长内各部分的刚度都有关系,往往要考虑提高杆件全长的弯曲刚度。弯曲变形
三、选用高强度材料,提高许用应力值同类材料,“E”值相差不多,“?jx”相差较大,故换用同类材料只能提高强度,不能提高刚度。不同类材料,E和G都相差很多(钢E=200GPa,铜E=100GPa),故可选用不同的材料以达到提高刚度的目的。但是,改换材料,其原料费用也会随之发生很大的改变!弯曲变形
弯曲变形TheEnd!ThankYou!