汽車機(jī)械基礎(chǔ)機(jī)工配套課件：2 單元2 工程構(gòu)件的變形

1、機(jī) 械 基 礎(chǔ)模塊二 汽車常用構(gòu)件的受力與變形單元二 工程構(gòu)件的變形課題一 拉伸與壓縮案例導(dǎo)入任何構(gòu)件在外力作用下，其形狀和尺寸都會發(fā)生改變。當(dāng)外力超過構(gòu)件的承受范圍時，構(gòu)件將發(fā)生破壞，引起機(jī)械故障，甚至造成嚴(yán)重事故。 （a）連桿折斷 （b）曲軸斷裂 （c）車身斷裂教學(xué)目標(biāo)一、目標(biāo)和要求（1）了解內(nèi)力、拉壓概念，理解截面法求內(nèi)力；（2）理解拉壓材料的力學(xué)性質(zhì)。（3）掌握拉壓強(qiáng)度、變形計算。二、重點和難點（1）拉壓內(nèi)力的概念，截面法求內(nèi)力（2）掌握拉壓強(qiáng)度、變形計算。概述為了避免構(gòu)件在使用中發(fā)生破壞，保證各種機(jī)械的正常工作，必須要求各個構(gòu)件具有承受足夠載荷的能力，簡稱承載能力。構(gòu)件的承載能力包括

2、強(qiáng)度、剛度及穩(wěn)定性三個方面。 強(qiáng)度：構(gòu)件在載荷作用下抵抗破壞的能力。 剛度：構(gòu)件在載荷作用下抵抗變形的能力。穩(wěn)定性：細(xì)長桿件或薄壁構(gòu)件在受壓時維持原有直線平衡狀態(tài)的能力。概述工程構(gòu)件的種類很多，大多數(shù)可以簡化為桿件（即長度尺寸遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他兩個方向尺寸的構(gòu)件）。桿件變形的基本形式如表5-1所示。桿件變形形式工程案例桿件受力簡圖變形圖示軸向拉伸或壓縮剪切與擠壓概述圓軸扭轉(zhuǎn)平面彎曲目錄01 第一節(jié) 桿件拉（壓）時的軸力和軸力圖02第二節(jié) 橫截面上的應(yīng)力03第三節(jié) 軸向拉壓桿的變形04第四節(jié) 桿件拉（壓）時的強(qiáng)度計算目錄01 第一節(jié) 桿件拉（壓）時的軸力和軸力圖02第二節(jié) 橫截面上的應(yīng)力03第三節(jié) 軸

3、向拉壓桿的變形04第四節(jié) 桿件拉（壓）時的強(qiáng)度計算概述工程中有許多桿件在工作時主要承受拉力或壓力的作用，如內(nèi)燃機(jī)中的連桿、機(jī)械維修時使用的千斤頂，螺紋連接時使用的緊固螺栓等。(a)內(nèi)燃機(jī)中的連桿 (b)隨車千斤頂 （c）緊固曲軸的螺栓概述這類桿件的受力方式和變形都有相同的特點，受力方式都是受到沿軸線方向作用的兩個大小相等、方向相反的拉力或壓力，變形特點都是沿軸線伸長或縮短。桿件如在外力作用下，沿其軸向伸長，稱為軸向拉伸，如在外力作用下，沿其軸向發(fā)生縮短，則稱為軸向壓縮。構(gòu)件的這種變形稱為拉伸變形或壓縮變形。（a） 軸向拉伸 （b）軸向壓縮概述產(chǎn)生軸向拉伸(或壓縮)變形的桿，簡稱為拉(壓)桿。下

4、圖自卸車及其簡易受力圖，在載荷 F 的作用下，斜桿AC承受拉力，發(fā)生拉伸變形，水平桿BC承受壓力，發(fā)生壓縮變形。對發(fā)生拉伸或壓縮變形的桿件在形狀和受力方面進(jìn)行簡化，即可得到(b)所示的簡圖。（a）自卸車 （b）桿件的受力情況軸力及其求法研究桿件的承載能力時，需要先分析桿件所承受的作用力，包括外力和內(nèi)力。內(nèi)力的概念作用于桿件上的載荷和約束反力統(tǒng)稱為外力；桿件受外力作用時，材料內(nèi)部顆粒間產(chǎn)生的保持其形狀和大小不變的反作用力稱為內(nèi)力。該反作用力隨外力的作用而產(chǎn)生，隨外力的消失而消失。由于內(nèi)力是物體內(nèi)部的相互作用力，求內(nèi)力時必須將物體分成兩部分才能使內(nèi)力體現(xiàn)出來。截面法是求桿件內(nèi)力的基本方法，下面介紹

5、截面法求內(nèi)力。截面法求內(nèi)力工程中通常采用截面法求桿件的內(nèi)力，一般包括4個步驟，可歸納為切、取、代、求。切：假想用某一截面從要求內(nèi)力處將桿件切開分成兩段。?。喝∑渲腥我庖欢螢檠芯繉ο?，棄去另一段。代：將拋掉部分對留下部分的作用用內(nèi)力代替。求：利用靜力學(xué)中的平衡條件，列平衡方程并求解未知的內(nèi)力。截面法求內(nèi)力軸力軸力圖軸力圖例5-1：如圖5-7所示為汽車一階梯軸受力圖，假設(shè)被如下截面截開，已知 F_1=18kN，F(xiàn)_2=10kN，F(xiàn)_3=20kN， 求指定各截面上的軸力并做出軸力圖。軸力圖軸力圖軸力圖目錄01 第一節(jié) 桿件拉（壓）時的軸力和軸力圖02第二節(jié) 橫截面上的應(yīng)力03第三節(jié) 軸向拉壓桿的變形

6、04第四節(jié) 桿件拉（壓）時的強(qiáng)度計算橫截面上的應(yīng)力在分析拉伸或壓縮桿件時，僅根據(jù)最大軸力并不能判斷桿件容易發(fā)生破環(huán)的位置。例如，向兩根材料相同但粗細(xì)不同的桿施加一定拉力，則二者的軸力必然相等，但逐漸增大拉力時，較細(xì)的桿件必然先被拉斷，這說明桿件的強(qiáng)度不僅與桿件的軸力有關(guān)，還與橫截面面積有關(guān)。為了表示軸力與橫截面積的關(guān)系，特引入應(yīng)力的概念。應(yīng)力的概念應(yīng)力概念應(yīng)力的概念應(yīng)力的概念拉（壓）桿橫截面上的正應(yīng)力拉（壓）桿橫截面上的正應(yīng)力拉（壓）桿橫截面上的正應(yīng)力目錄01 第一節(jié) 桿件拉（壓）時的軸力和軸力圖02第二節(jié) 橫截面上的應(yīng)力03第三節(jié) 軸向拉壓桿的變形04第四節(jié) 桿件拉（壓）時的強(qiáng)度計算軸向拉壓

7、桿的變形若外力除去后，變形就會隨之消失，這種變形稱為彈性變形；外力除去后不能恢復(fù)的變形稱為塑性變形或殘余變形。本項目只討論彈性變形。絕對變形桿件在軸向拉伸或壓縮時，除產(chǎn)生沿軸線方向的伸長或縮短外，其橫向尺寸也相應(yīng)地發(fā)生改變。沿軸線方向的伸長或縮短稱為軸向變形，直徑方向的伸長或縮短稱為橫向變形。軸向變形和橫向變形統(tǒng)稱為絕對變形。拉伸時桿件的軸向變形為正，橫向變形為負(fù);壓縮時桿件的軸向變形為負(fù)，橫向變形為正。絕對變形.相對變形.相對變形.相對變形胡克定律胡克定律胡克定律階梯形鋼桿軸力圖胡克定律目錄01 第一節(jié) 桿件拉（壓）時的軸力和軸力圖02第二節(jié) 橫截面上的應(yīng)力03第三節(jié) 軸向拉壓桿的變形04第

8、四節(jié) 桿件拉（壓）時的強(qiáng)度計算桿件拉（壓）時的強(qiáng)度計算通過對構(gòu)件材料的內(nèi)力和力學(xué)性質(zhì)的研究表明，我們必須了解構(gòu)件的變形及受力情況，否則其喪失工作的狀態(tài)就可能發(fā)生。這就要求解決在工程實際應(yīng)用中的強(qiáng)度極限，如果超出材料強(qiáng)度極限就會出現(xiàn)構(gòu)件的損壞，如圖5-12所示為發(fā)動機(jī)連桿斷裂。發(fā)動機(jī)連桿斷裂極限應(yīng)力許用應(yīng)力與安全系數(shù)許用應(yīng)力與安全系數(shù)構(gòu)件在載荷作用下產(chǎn)生的應(yīng)力稱為工作應(yīng)力。等截面直桿最大軸力處的橫截面稱為危險截面。危險截面上的應(yīng)力稱為最大工作應(yīng)力。許用應(yīng)力與安全系數(shù)拉（壓）桿的強(qiáng)度條件拉（壓）桿的強(qiáng)度條件拉（壓）桿的強(qiáng)度條件拉（壓）桿的強(qiáng)度條件階梯形鑄鐵軸力圖拉（壓）桿的強(qiáng)度條件拉（壓）桿的強(qiáng)度

9、條件課題二 剪切與擠壓案例導(dǎo)入機(jī)械加工生產(chǎn)過程中，零件會受到各種力的作用，達(dá)到不同的加工效果。如下圖，沖壓機(jī)可以將貼片沖壓出如下形狀，那么在此過程中，鐵片承受了多大的力呢，沖壓機(jī)需要多大的力可以將各種鐵片加工呢？那么可以通過今天的內(nèi)容來給大家解答。教學(xué)目標(biāo)一、目標(biāo)和要求(1)了解剪切和擠壓的概念。(2)掌握剪切與擠壓的強(qiáng)度計算。(3)利用剪切與擠壓強(qiáng)度條件解決工程實際問題。二、重點和難點(1)剪切與擠壓的受力特點、變形特點。(2)剪切與擠壓強(qiáng)度計算。剪切與擠壓 在工程實際中，為了將構(gòu)件互相連接起來，通常要用到各種各樣的連接。例如圖5-14中所示的 (a)為橋梁結(jié)構(gòu)中常用的鋼板之間的鉚釘連接，(

10、b)為拖車掛鉤的銷軸連接：(c)為兩塊鋼板間的搭接焊縫連接，(d)為傳軸與齒輪之的鍵塊連接：（e）為兩零件間的螺栓連接。這些起連接作用的鉚釘、銷軸、鍵塊、螺栓及焊縫等統(tǒng)稱為連接件。這些連接件的體積雖然比較小，但對于保證整個結(jié)構(gòu)的牢固和安全卻具有重要作用。（a）鉚釘連接 （b）銷釘連接剪切與擠壓(c)為兩塊鋼板間的搭接焊縫連接，(d)為傳軸與齒輪之的鍵塊連接：（e）為兩零件間的螺栓連接。這些起連接作用的鉚釘、銷軸、鍵塊、螺栓及焊縫等統(tǒng)稱為連接件。這些連接件的體積雖然比較小，但對于保證整個結(jié)構(gòu)的牢固和安全卻具有重要作用。（c）焊接 （d）鍵連接螺栓連接目錄01 第一節(jié) 剪切02第二節(jié) 擠壓 03第

11、三節(jié) 剪切與擠壓的強(qiáng)度計算目錄01 第一節(jié) 剪切02第二節(jié) 擠壓 03第三節(jié) 剪切與擠壓的強(qiáng)度計算剪切變形圖5-15鉚釘?shù)募羟凶冃?(a) (b) (c)剪切因此，桿件發(fā)生剪切變形的受力特點是桿件兩側(cè)面上外力的合力大小相等、方向相反、作用線距離很近，如圖5-15 (b)所示。變形特點是兩合力作用線之間的截面發(fā)生相對錯動，如圖5-15 (c)所示，這種變形稱為剪切變形，發(fā)生相對錯動的截面稱為剪切面。剪力 （a） （b） （c）圖5-16銷軸連接切應(yīng)力目錄01 第一節(jié) 剪切02第二節(jié) 擠壓 03第三節(jié) 剪切與擠壓的強(qiáng)度計算擠壓變形圖5-17 鉚釘連接中的擠壓變形擠壓應(yīng)力擠壓應(yīng)力（a） （b）圖5-

12、18 擠壓面積的計算目錄01 第一節(jié) 剪切02第二節(jié) 擠壓 03第三節(jié) 剪切與擠壓的強(qiáng)度計算剪切強(qiáng)度條件擠壓強(qiáng)度條件擠壓強(qiáng)度條件(a) (b)圖5-19 例5-5圖擠壓強(qiáng)度條件擠壓強(qiáng)度條件課題三 圓軸扭轉(zhuǎn)案例導(dǎo)入機(jī)械中的軸類零件主要用來傳遞旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，需要承受扭矩的作用，并發(fā)生扭轉(zhuǎn)變形。如圖5-20(a)所示的汽車傳動軸將發(fā)動機(jī)的動力傳遞給驅(qū)動系統(tǒng)，圖5-20(b)所示的方向軸將方向盤的轉(zhuǎn)動傳遞給轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，圖5-20(c)所示的齒輪軸將扭轉(zhuǎn)傳遞給下級傳動系統(tǒng)。除此之外，帶傳動軸、絲錐、鉆頭、螺釘?shù)攘悴考诠ぷ鲿r均會受到扭矩的作用。（a） （b） （c） 圖5-20 軸類零件的扭轉(zhuǎn)教學(xué)目標(biāo)一、目標(biāo)

13、和要求(1)掌握圓軸扭轉(zhuǎn)的基本概念。(2)理解扭矩的定義，學(xué)會畫扭矩圖。(3)理解扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件，學(xué)會校核扭轉(zhuǎn)時截面的強(qiáng)度。(4)理解扭轉(zhuǎn)剛度條件，學(xué)會校核扭轉(zhuǎn)變形的截面強(qiáng)度。二、重點和難點(1)理解扭矩的定義，學(xué)會畫扭矩圖。(2)理解扭轉(zhuǎn)及扭轉(zhuǎn)變形額條件，并校核。目錄01 第一節(jié) 扭轉(zhuǎn)的基本概念02第二節(jié) 扭轉(zhuǎn)和扭矩圖03第三節(jié) 扭轉(zhuǎn)時橫截面的應(yīng)力04第四節(jié) 扭轉(zhuǎn)時的強(qiáng)度計算05第五節(jié) 扭轉(zhuǎn)變形的強(qiáng)度概念目錄01 第一節(jié) 扭轉(zhuǎn)的基本概念02第二節(jié) 扭轉(zhuǎn)和扭矩圖03第三節(jié) 扭轉(zhuǎn)時橫截面的應(yīng)力04第四節(jié) 扭轉(zhuǎn)時的強(qiáng)度計算05第五節(jié) 扭轉(zhuǎn)變形的強(qiáng)度概念扭轉(zhuǎn)的基本概念從圖5-20所示的實例可以看出，受

14、扭轉(zhuǎn)作用的桿件工作時具有相同的受力特點:在垂直于構(gòu)件軸線的平面內(nèi)作用有一對大小相等、方向相反的外力偶。在這對外力偶的作用下，桿件的橫截面形狀保持不變，但將繞其軸線產(chǎn)生相對轉(zhuǎn)動，這樣的變形稱為扭轉(zhuǎn)變形。通常把以發(fā)生扭轉(zhuǎn)變形為主的桿件稱為軸，在工程實際中，軸的橫截面積大多為圓形，故又稱圓軸。扭轉(zhuǎn)的基本概念圖5-21圓軸的扭轉(zhuǎn)目錄01 第一節(jié) 扭轉(zhuǎn)的基本概念02第二節(jié) 扭轉(zhuǎn)和扭矩圖03第三節(jié) 扭轉(zhuǎn)時橫截面的應(yīng)力04第四節(jié) 扭轉(zhuǎn)時的強(qiáng)度計算05第五節(jié) 扭轉(zhuǎn)變形的強(qiáng)度概念扭矩截面法求扭矩截面法求扭矩（a） （b） （c）圖5-22截面法求扭矩扭矩的正負(fù)號為保證用截面法求出的左、右兩段軸上的扭矩具有相同的

15、符號，通常采用右手螺旋法來判定扭矩的正負(fù)號。具體方法為:以右手四指彎曲方向代表扭矩的轉(zhuǎn)向，則大拇指的指表示扭矩的方向，當(dāng)大拇指的指向離開截面時，扭矩為正，如圖5-23(a)所示，反之為如圖5-23(b)所示。(b)(a) 圖5-23右手螺旋法則判斷扭矩符號扭矩圖扭矩圖扭矩圖扭矩圖扭矩圖圖5-24 例5-6圖目錄01 第一節(jié) 扭轉(zhuǎn)的基本概念02第二節(jié) 扭轉(zhuǎn)和扭矩圖03第三節(jié) 扭轉(zhuǎn)時橫截面的應(yīng)力04第四節(jié) 扭轉(zhuǎn)時的強(qiáng)度計算05第五節(jié) 扭轉(zhuǎn)變形的強(qiáng)度概念切應(yīng)力及其分布研究表明，圓軸發(fā)生扭轉(zhuǎn)變形時，橫截面上只存在切應(yīng)力，沒有正應(yīng)力。切應(yīng)力的分布規(guī)律如圖5-25(a)所示。由圖可知，圓軸扭轉(zhuǎn)時橫截面上各

16、點切應(yīng)力的大小沿半徑呈線性分布，圓心處切應(yīng)力為零，邊緣處的切應(yīng)力最大，且圓周上的切應(yīng)力處處相等。切應(yīng)力的方向與經(jīng)過該點的半徑垂直，箭頭指向與截面上扭矩的轉(zhuǎn)向相同。(a)圖5-25轉(zhuǎn)時截面上切應(yīng)力的分布最大切應(yīng)力(b)圖5-25轉(zhuǎn)時截面上切應(yīng)力的分布最大切應(yīng)力抗扭截面模量抗扭截面模量目錄01 第一節(jié) 扭轉(zhuǎn)的基本概念02第二節(jié) 扭轉(zhuǎn)和扭矩圖03第三節(jié) 扭轉(zhuǎn)時橫截面的應(yīng)力04第四節(jié) 扭轉(zhuǎn)時的強(qiáng)度計算05第五節(jié) 扭轉(zhuǎn)變形的強(qiáng)度概念扭轉(zhuǎn)時的強(qiáng)度計算扭轉(zhuǎn)時的強(qiáng)度計算扭轉(zhuǎn)時的強(qiáng)度計算圖5-26例5-7圖扭轉(zhuǎn)時的強(qiáng)度計算目錄01 第一節(jié) 扭轉(zhuǎn)的基本概念02第二節(jié) 扭轉(zhuǎn)和扭矩圖03第三節(jié) 扭轉(zhuǎn)時橫截面的應(yīng)力04

17、第四節(jié) 扭轉(zhuǎn)時的強(qiáng)度計算05第五節(jié) 扭轉(zhuǎn)變形的強(qiáng)度概念扭轉(zhuǎn)變形的剛度條件扭轉(zhuǎn)變形的剛度條件扭轉(zhuǎn)變形的剛度條件扭轉(zhuǎn)變形的剛度條件扭轉(zhuǎn)變形的剛度條件 (b)圖5-27例5-8圖扭轉(zhuǎn)變形的剛度條件課題四 梁的彎曲目錄01 第一節(jié) 平面彎曲02第二節(jié) 平面彎曲的內(nèi)力-剪力和彎矩03第三節(jié) 繪制剪力圖和彎矩圖04第四節(jié) 平面彎曲時的強(qiáng)度條件05第五節(jié) 平面彎曲的變形06第六節(jié) 提高梁彎曲強(qiáng)度的措施目錄01 第一節(jié) 平面彎曲02第二節(jié) 平面彎曲的內(nèi)力-剪力和彎矩03第三節(jié) 繪制剪力圖和彎矩圖04第四節(jié) 平面彎曲時的強(qiáng)度條件05第五節(jié) 平面彎曲的變形06第六節(jié) 提高梁彎曲強(qiáng)度的措施平面彎曲的概念汽車大梁、火

18、車輪輪軸等桿件具有相同的受力特點:外力垂直于軸或在軸線所在平面內(nèi)受到力偶的作用；具有相同的變形特點；構(gòu)件軸線由直線變?yōu)榍€。這種變形稱為彎曲變形。工程中通常將以彎曲變形為主的直桿稱為直梁，簡稱梁。機(jī)械和工程結(jié)構(gòu)中梁的截面大多具有對稱軸，如圖5-29所示，對稱軸(y軸)與梁的線(x軸)構(gòu)成的平面稱為縱向?qū)ΨQ面。圖5-29 梁截面的對稱軸平面彎曲的概念當(dāng)作用在梁上的所有外力或力偶都位于縱向?qū)ΨQ面且所有力的作用線都與梁的軸線垂直時，梁發(fā)生的變形稱為平面彎曲，如圖5-30所示。梁生平面彎曲變形時，其軸線將在縱向?qū)ΨQ面內(nèi)由直線變?yōu)橐粭l光滑曲線。圖5-30 火車輪軸及直梁的縱向?qū)ΨQ平面梁的分類梁的結(jié)構(gòu)形式

19、很多，根據(jù)梁支座的不同，梁可簡化為簡支梁、外伸梁和懸臂梁等三種基形式，如圖5-31所示。（1）簡支梁一端是固定較鏈支座，另一端是活動鉸鏈支座的梁稱為簡支梁，如圖5-31 (a)所示。（2）外伸梁支座與簡支梁相同，一端或兩端伸出在支座之外的梁稱為外伸梁，如圖5-31 (b)所示。（3）懸臂梁一端自由而另一端固定的梁稱為懸臂梁，如圖5-31 (c)所示。(a)簡支梁 (b)外伸梁 (c)懸臂梁圖5-31梁的示意圖梁上載荷的簡化圖5-32梁上的載荷目錄01 第一節(jié) 平面彎曲02第二節(jié) 平面彎曲的內(nèi)力-剪力和彎矩03第三節(jié) 繪制剪力圖和彎矩圖04第四節(jié) 平面彎曲時的強(qiáng)度條件05第五節(jié) 平面彎曲的變形0

20、6第六節(jié) 提高梁彎曲強(qiáng)度的措施剪力和彎矩的概念圖5-33簡支梁的彎曲內(nèi)力(a) (b)剪力和彎矩的正負(fù)規(guī)定為了保證梁彎曲時同一截面兩側(cè)的剪力和彎矩的符號分別相同，需要對梁任意截面內(nèi)剪力與彎矩的正負(fù)號進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)定。（1）剪力的正負(fù)號剪力的正負(fù)號規(guī)定為:截面上的剪力對梁上任意一點的矩為順時針轉(zhuǎn)向時，則該力所產(chǎn)生的剪力為正:反之則為負(fù)，如圖5-34(a)所示。彎矩的正負(fù)號彎矩的正負(fù)號規(guī)定為:截面上的彎矩使得梁呈凹形，則該力所產(chǎn)生的彎矩為正:反之則為負(fù)，如圖5-34(b)所示。圖5-34剪力和彎矩的正負(fù)號(a) (b) 目錄01 第一節(jié) 平面彎曲02第二節(jié) 平面彎曲的內(nèi)力-剪力和彎矩03第三節(jié) 繪制剪

21、力圖和彎矩圖04第四節(jié) 平面彎曲時的強(qiáng)度條件05第五節(jié) 平面彎曲的變形06第六節(jié) 提高梁彎曲強(qiáng)度的措施剪力圖和彎矩圖的概念繪制剪力圖和彎矩圖的步驟通常按照以下步驟繪制剪力圖和彎矩圖。(1)根據(jù)受力分析和平衡條件，建立所選橫截面的剪力方程或彎矩方程(2)分別計算出各特殊點的剪力值或彎矩值(3)利用方程函數(shù)的圖像特點繪制剪力圖或彎矩圖。繪制剪力圖和彎矩圖的步驟例5-9：圖5-35（a）所示為某種型號的貨車，貨物和車的總重為5 t，前后車輪之間的距離為3.5 m，后輪到車廂尾端距離為1.5 m，前部重量較輕，故前輪到車頭距離忽略不計，假設(shè)所有重量均勻分布在車大梁上，試?yán)L制車大梁的剪力圖和彎矩圖。(a

22、)圖5-35例5-9圖繪制剪力圖和彎矩圖的步驟（b）圖5-35例5-9圖繪制剪力圖和彎矩圖的步驟繪制剪力圖和彎矩圖的步驟（3）根據(jù)以上計算出的各截面剪力值,繪制剪力圖如圖5-35(c)所示(c)圖5-35例5-9圖繪制剪力圖和彎矩圖的步驟繪制剪力圖和彎矩圖的步驟(3)根據(jù)以上計算出的各截面的彎矩值,可畫出彎矩圖,如圖5-35(d)所示(d)圖5-35例5-9圖目錄01 第一節(jié) 平面彎曲02第二節(jié) 平面彎曲的內(nèi)力-剪力和彎矩03第三節(jié) 繪制剪力圖和彎矩圖04第四節(jié) 平面彎曲時的強(qiáng)度條件05第五節(jié) 平面彎曲的變形06第六節(jié) 提高梁彎曲強(qiáng)度的措施純彎曲的概念通常情況下，梁在發(fā)生彎曲時，內(nèi)力中剪力和彎

23、矩同時存在，這種彎曲稱為橫力彎曲。若在梁的縱向?qū)ΨQ面內(nèi)，兩端同時施加大小相等、方向相反的一對力偶，則梁的橫截面上只有彎矩，剪力為零，這種變形稱為純彎曲。假設(shè)梁是由無數(shù)層縱向纖維組成的，梁在發(fā)生純彎曲時，橫截面凹側(cè)的纖推層縮短，凸側(cè)的纖維層伸長，由于變化是連續(xù)的，故從縮短區(qū)過渡到伸長區(qū)必有一層既不伸長也不縮稱為中性層，如圖5-36所示，中性層與橫截面的交線稱為中性軸。圖5-36 純彎曲變形純彎曲時的正應(yīng)力（1）正應(yīng)力的分布規(guī)律梁在發(fā)生純彎曲時，橫截面上只存在正應(yīng)力而無切應(yīng)力，由于纖維層從縮短區(qū)到伸長區(qū)是線性過渡的，故橫截面上的正應(yīng)力也是呈線性分布的，中性軸上的正應(yīng)力為零，梁的邊緣處正應(yīng)力最大，如圖5-37所。梁的凹側(cè)承受的是壓應(yīng)力，凸側(cè)承受的是拉應(yīng)力。圖5-37 純彎曲時正應(yīng)力的分布純彎曲