-提高彎曲梁強度的措施41張課件

優(yōu)秀精品課件文檔資料優(yōu)秀精品課件文檔資料1彎曲應力第五章9/21/2023MechanicsofMaterials彎曲應力第五章7/30/2023MechanicsofM2※提高梁強度的措施9/21/20233MechanicsofMaterials※提高梁強7/30/20233MechanicsofMa▲提高梁強度的實際意義9/21/20234MechanicsofMaterials▲提高梁強度的實際意義7/30/20234Mechanics兩偵察兵體重均為800N，等截面窄跳板，允許最大彎矩[M]=600N·m問：如何安全過溝？▲實際應用問題9/21/20235MechanicsofMaterials兩偵察兵體重均為800N，等截面窄跳板，▲實際應用問題7▲實心截面梁正應力與切應力比較FPl9/21/20236MechanicsofMaterials▲實心截面梁正應力與切應力比較FPl7/30/20236Me▲實心截面梁正應力與切應力比較半徑d寬為b、高為h9/21/20237MechanicsofMaterials▲實心截面梁正應力與切應力比較半徑d寬為b、高為h7/30◆控制細長梁強度的因素正應力強度條件：9/21/20238MechanicsofMaterials◆控制細長梁強度的因素正應力強度條件：7/30/202一、減少彎矩值1、合理安排梁的受力情況xMPl/4xMABPlal/2Pa/2ABPl/2l▲提高彎曲梁強度的措施正應力強度條件：9/21/20239MechanicsofMaterials一、減少彎矩值1、合理安排梁的受力情況xMPl/4xMABP2、合理安排梁的支座qBAxMql2/8q0.2l0.2l0.6lABxM9/21/202310MechanicsofMaterials2、合理安排qBAxMql2/8q0.2l0.2l0.6lA工程實例：門式起重機的大梁鍋爐筒體9/21/202311MechanicsofMaterials工程實例：門式起重機的大梁鍋爐筒體7/30/202311Me多支座梁9/21/202312MechanicsofMaterials多支座梁7/30/202312MechanicsofMa

斜拉橋示意圖9/21/202313MechanicsofMaterials斜拉橋示意圖7/30/202313Mechanicsof南京長江二橋（斜拉橋，628米）9/21/202314MechanicsofMaterials南京長江二橋7/30/202314Mechanicsof

懸索橋示意圖9/21/202315MechanicsofMaterials懸索橋示意圖7/30/202315Mechanicsof江陰長江大橋（懸索橋，1385米）美國金門大橋（懸索橋，1280米）9/21/202316MechanicsofMaterials江陰長江大橋美國金門大橋7/30/202316Mechani二、提高抗彎截面系數(shù)選用合理的截面形狀各種不同橫截面形狀的梁9/21/202317MechanicsofMaterials二、提高抗彎截面系數(shù)選用合理的截面形狀各種不同橫截面形狀的梁在截面積A相同的情況下，抗彎截面系數(shù)Wz越大，梁的承載能力越高。1）矩形截面梁的橫放與豎放bhZchbZc2）截面形狀不同時，用Wz/A來恒量截面的合理性與經(jīng)濟性-------越大，截面越合理9/21/202318MechanicsofMaterials在截面積A相同的情況下，抗彎截面系數(shù)Wz越大，梁的承載能力bhhhhhd0.167h0.125h0.205h(0.27~0.31)h(0.29~0.31)hd=0.8h常見截面的Wz/A值比較:從表中可以看出，材料遠離中性軸的截面較經(jīng)濟合理。工程中的吊車梁、橋梁常采用工字形、槽形或箱形截面，房屋建筑中的樓板采用空心圓孔板，道理就在于此。9/21/202319MechanicsofMaterialsbhhhhhd0.167h0.125h0.205h(0.273）拉壓性能不一的材料如鑄鐵，宜用不對稱的截面，使中性軸靠近拉的一側h2Zch1Zc三、設計梁的合理造型1、變截面梁1)b不變，中間h加大Zc9/21/202320MechanicsofMaterials3）拉壓性能不一的材料如鑄鐵，宜用不對稱的截面，使中h2ZcxMPl/4xb(x)bmin2)h不變，中間b隨x與彎矩M（x）同規(guī)律變化，如上圖3)b不變，中間h隨x與彎矩

M（x）規(guī)律變化，如右圖搖臂鉆床的搖臂。ABPl/2l9/21/202321MechanicsofMaterialsxMPl/4xb(x)bmin2)h不變，中間b隨x與彎2、等強度梁階梯梁漁腹梁（工藝上簡化）9/21/202322MechanicsofMaterials2、等強度梁階梯梁漁腹梁（工藝上簡化）7/30/202322日本巖大橋雨蓬梁板◆實例：9/21/202323MechanicsofMaterials日本巖大橋雨蓬梁板◆實例：7/30/202323Mechan變截面梁9/21/202324MechanicsofMaterials變截面梁7/30/202324MechanicsofMa臺風戰(zhàn)斗機朱德的扁擔9/21/202325MechanicsofMaterials臺風戰(zhàn)斗機朱德的扁擔7/30/202325Mechanics海鷗松樹9/21/202326MechanicsofMaterials海鷗松樹7/30/202326MechanicsofMa

構件選用何種材料，應綜合考慮安全、經(jīng)濟等因素。近年來低合金鋼生產(chǎn)發(fā)展迅速，如16Mn鋼、15MnTi鋼等。這些低合金鋼的生產(chǎn)工藝和成本與普通鋼相近，但強度高、韌性好。南京長江大橋廣泛采用了16Mn鋼，與低碳鋼相比節(jié)約了15%的鋼材。鑄鐵抗拉強度較低，但價格低廉。鑄鐵經(jīng)球化處理成為球墨鑄鐵后，提高了強度極限和塑性性能。不少工廠用球墨鑄鐵代替鋼材制造曲軸和齒輪，取得了較好的經(jīng)濟效益。四、提高材料的力學性能9/21/202327MechanicsofMaterials構件選用何種材料，應綜合考慮安全、經(jīng)濟等因素。近臺風戰(zhàn)斗機9/21/202328MechanicsofMaterials臺風戰(zhàn)斗機7/30/202328MechanicsofM彎起鋼筋布置主應力跡線五、其他方法9/21/202329MechanicsofMaterials彎起鋼筋布置主應力跡線五、其他方法7/30/202329Me預應力鋼筋以上的措施僅僅考慮提高梁的強度方面，事實上，梁的合理使用應綜合考慮強度與剛度、穩(wěn)定性等問題。9/21/202330MechanicsofMaterials預應力鋼筋以上的措施僅僅考慮提高梁的強度方面，事實上，梁的合

枕木——增加支承；工字鋼——合理的截面形狀；優(yōu)質(zhì)鋼材——提高材料的力學性能；六、一個例子9/21/202331MechanicsofMaterials枕木——增加支承；六、一個例子7/30/202331Mec本章小結一、基本概念1、純彎曲與橫力彎曲2、中性層與中性軸3、Iz與Wz

、Sz*4、梁的合理截面5、等強度梁的概念二、基本公式2.9/21/202332MechanicsofMaterials本章小結一、基本概念1、純彎曲與橫力彎曲2、中性層與中性軸33、Iz

與Wz1）矩形截面2）圓形截面-----實心圓截面-----空心圓截面9/21/202333MechanicsofMaterials3、Iz與Wz1）矩形截面2）圓形截面-----實心圓截4、平行移軸定理5、彎曲的強度條件：三、應用正應力公式時需注意的幾點1、公式適用范圍1）平面彎曲2）平面假設成立2、中性軸的位置3、正應力的分布形式3）材料拉壓彈性模量一樣M中性軸xyzM9/21/202334MechanicsofMaterials4、平行移軸定理5、彎曲的強度條件：三、應用正應力公式時需注4、對拉壓情況直接判斷5、Iz---整個截面對中性軸的慣性積四、本章的要求：3、提高梁強度的措施1、s的計算及強度校核2、t的計算及強度校核9/21/202335MechanicsofMaterials4、對拉壓情況直接判斷5、Iz---整個截面對中性軸的慣性積兩偵察兵體重均為800N，等截面窄跳板，允許最大彎矩[M]=600N·m問：如何安全過溝？▲實際應用問題9/21/202336MechanicsofMaterials兩偵察兵體重均為800N，等截面窄跳板，▲實際應用問題7xMM2ＰＰBAlx2x1M1◆兩人同時上橋，一個在右側外伸段距支座為x1，另一個在橋上,行至離左端支座x2

，如圖示，則◆彎矩極大值：◆安全通過條件：9/21/202337MechanicsofMaterialsxMM2ＰＰBAlx2x1M1◆兩人同時上橋，一個在右側外◆xMM2ＰＰBAlx2x1M1◆上式成立的條件：◆考慮，則◆安全過橋方法：一人立于右側外伸段離右支座的距離為（0.536~0.75）m之間時，另一人可安全通過跳板。通過跳板的人，立于左外伸段離左支座距離（0.536~0.75）m之間，另一個人亦可安全通過。9/21/202338MechanicsofMaterialsxMM2ＰＰBAlx2x1M1◆上式成立的條件：◆考慮◆單人爬行FP又問：如果有兩塊