
机械结构分析与设计 构件基本变形 第8章构件基本变形和强度计算 8.5弯曲 强度计算
构 件 基 本 变 形 和 强 度 计 算 上一页 下一页 机械结构分析与设计 第8章 构件基本变形和强度计算—— 8.5 弯曲

8.5.1固定心轴平面弯曲的概念和实例 构件基本变形 弯曲变形概念 指杆的轴线由直线变成曲线, 以弯曲变形为主的杆件称为梁。 度计算 受力特点一在轴线平面内受到力偶矩或垂直 于轴线方向的外力的作用。 ·平面弯曲一外力都作用在梁的纵向对称面内, 则梁的轴线就在纵向平面内弯成一条平面曲线, 这种弯曲变形称为平面弯曲。 顶
构 件 基 本 变 形 和 强 度 计 算 上一页 下一页 8.5.1 固定心轴平面弯曲的概念和实例 弯曲变形概念——指杆的轴线由直线变成曲线, 以弯曲变形为主的杆件称为梁。 受力特点——在轴线平面内受到力偶矩或垂直 于轴线方向的外力的作用。 平面弯曲——外力都作用在梁的纵向对称面内, 则梁的轴线就在纵向平面内弯成一条平面曲线, 这种弯曲变形称为平面弯曲

8.5.2梁的计算简图 三种典型形式: 构件基 1 简支梁 梁的两端均为铰支座,其中一 端为固定铰支座,另一端为可动铰支座, 和 2外伸梁 梁用铰支座支永,但梁的一端或 度计算 两端伸于支座之外。分 Ti 3悬臂梁 梁的一端为固定端,另一端为自 由端
构 件 基 本 变 形 和 强 度 计 算 上一页 下一页 8.5.2 梁的计算简图 三种典型形式: 1 简支梁 梁的两端均为铰支座,其中一 端为固定铰支座,另一端为可动铰支座, 2外伸梁 梁用铰支座支承,但梁的一端或 两端伸于支座之外。 3悬臂梁 梁的一端为固定端,另一端为自 由端

8.5.3梁的弯曲内力(剪力和弯矩) 构件基本 ◆1横截面上的内力一剪力和弯矩 ◆2求内力的方法— 截面法 ◆例8.8求图8-28所示梁中距离左端点 为X的截面的弯曲内力。 强度计算
构 件 基 本 变 形 和 强 度 计 算 上一页 下一页 8.5.3梁的弯曲内力(剪力和弯矩) 1 横截面上的内力——剪力和弯矩 2求内力的方法——截面法 例8.8 求图8-28 所示梁中距离左端点 为x的截面的弯曲内力

1)求支反力 设支反力RA、RB 的方向向上 由∑MA=0-Pxa+Rgx2a=0 构件基本 Rp-2 由∑Y=0Ra-P+Rg=0 P 形和强 RA-2 计算 2)分析内力一一截面法 以截面左半部分为研究对象 剪力Q一截面上沿竖直方 Q=0 向与截面平行的内力。 2 由 ∑Y=0得 o- 顶电
构 件 基 本 变 形 和 强 度 计 算 上一页 下一页 解 1)求支反力 设支反力RA、RB 的方向向上 由∑MA=0 由 ∑Y=0 2)分析内力――截面法 以截面左半部分为研究对象 剪力Q——截面上沿竖直方 向与截面平行的内力。 由 ∑Y=0得 例12.4图

8.5.3梁的弯曲内力(剪刀和弯矩) ◆小 推广到一般情况:Q=∑F 构件基 为外力的代数和 ·弯矩M—一截面上与梁的轴线垂直的力偶 由所有外力对截面形心的力矩的代数和为 和 零,得 P = 度计算 2x+M=0 2 推广到一般情况: 其中为所有外力对戴 面形心C之矩的代数和
构 件 基 本 变 形 和 强 度 计 算 上一页 下一页 推广到一般情况:Q= 为外力的代数和 弯矩M——截面上与梁的轴线垂直的力偶 由 所有外力对截面形心的力矩的代数和为 零,得 推广到一般情况: 其中为所有外力对截 面形心c之矩的代数和。 ΣF 8.5.3梁的弯曲内力(剪力和弯矩)

8.5.3梁的弯曲内力(剪万和弯矩)》 剪力和弯矩的符号规定 构件基 ⊙ 剪力 弯矩 剪力 弯矩 变形 湾力: 顺时针为正,逆时针为负 弯矩:上凹为正,下凹为负 梁轴线垂直方向(即y轴)上投影的代数和。横截面左边梁上向 度计算 上的外力(或右边梁上向下的外力)产生正剪力;反之产生负剪 力。(2)若取梁的左段为研究对象,横截面上的弯矩的大小等 于此截面左边梁上所有外力(包括力偶)对截面形心力矩的代数 外力矩为顺时针时,载面上的弯矩为正,反之为负。若取梁 的右段为研究对象,横载面上的弯矩的大小等于此截面右边梁上 斤有外力(包括力偶)对截面形心力矩的代数和,外力矩为逆时 十时,戴载面上的弯矩为正,反之为负。 顶◆
构 件 基 本 变 形 和 强 度 计 算 上一页 下一页 剪力和弯矩的符号规定 从梁的变形角度 剪力:顺时针为正,逆时针为负 弯矩:上凹为正,下凹为负 梁轴线垂直方向(即y轴)上投影的代数和。 横截面左边梁上向 上的外力(或右边梁上向下的外力)产生正剪力;反之产生负剪 力。(2) 若取梁的左段为研究对象,横截面上的弯矩的大小等 于此截面左边梁上所有外力(包括力偶)对截面形心力矩的代数 和,外力矩为顺时针时,截面上的弯矩为正,反之为负。若取梁 的右段为研究对象,横截面上的弯矩的大小等于此截面右边梁上 所有外力(包括力偶)对截面形心力矩的代数和,外力矩为逆时 针时,截面上的弯矩为正,反之为负。 8.5.3梁的弯曲内力(剪力和弯矩)

8.5.3哭的弯曲内力(剪力和弯矩) 4 剪力图和弯矩图 构件基本变形和强 剪力方程:Q=Q(x) ◆ 弯矩方程:M=M(x) 剪力图一梁各截面剪力变化规律的图形。 弯矩图一梁各戴面弯矩的变化规律的图形。 剪力图和弯矩图的表达方法:以与梁轴线平行的坐标X表示 横截面位置,纵坐标表示各截面上相应的弯矩(或剪力) 计算 大小,正弯矩(或剪力)画在x轴的上方,负弯矩(或剪力 画在x轴的下方
构 件 基 本 变 形 和 强 度 计 算 上一页 下一页 4 剪力图和弯矩图 剪力方程:Q=Q(x) 弯矩方程:M=M(x) 剪力图——梁各截面剪力变化规律的图形。 弯矩图——梁各截面弯矩的变化规律的图形。 剪力图和弯矩图的表达方法:以与梁轴线平行的坐标x表示 横截面位置,纵坐标表示各截面上相应的弯矩(或剪力) 大小,正弯矩(或剪力)画在x轴的上方,负弯矩(或剪力) 画在x轴的下方。 8.5.3梁的弯曲内力(剪力和弯矩)

8.5.3哭的弯曲内力(剪万和弯矩) 例8.9图8-30所示的简支梁。在C点受集中 力P作用,试绘制梁的弯矩图。 构件基本变形和强度计算
构 件 基 本 变 形 和 强 度 计 算 上一页 下一页 例8.9 图8-30所示的简支梁,在C点受集中 力P作用,试绘制梁的弯矩图。 8.5.3梁的弯曲内力(剪力和弯矩)

8.5.3梁的弯曲内力(剪万和弯矩) )计算支反力 以梁为研究对象,设支反力RA、RB均向 上, 则可列平衡方程MA=0 RBI- 构件基 Pa =0 SMB-0 RA1-Pb =0 建立奢矩方程 因为梁在C点处受集中力作用,故AC和 777 变形 BC两段梁的弯矩方程不同,必须分别列 出。 在AC和BC段内,任取距离A点为x1和x2 的戴面,并皆取戴面左端为研究对象, 强度计算 C的方程为:(0<1Ka)M=风=白 BC段的方程为: a≤x21) 4,=R-Pa-a)=P 0-) 划124.6例12.5图
构 件 基 本 变 形 和 强 度 计 算 上一页 下一页 1) 计算支反力 以梁为研究对象,设支反力RA、RB均向 上,则可列平衡方程∑MA=0 RBl- Pa =0 ∑MB=0 RAl-Pb =0 2) 建立弯矩方程 因为梁在C点处受集中力作用,故AC和 BC两段梁的弯矩方程不同,必须分别列 出。 在AC和BC段内,任取距离A点为x1和x2 的截面,并皆取截面左端为研究对象, 则 AC段的方程为 :(0≤x1≤a) BC段的方程为 : \ ( a≤x2≤l) 图12.4.6例12.5图 8.5.3梁的弯曲内力(剪力和弯矩)