材料力學(xué)課件-6彎曲變形

材料力學(xué)課件ppt-6彎曲變形contents目錄彎曲變形的基本概念彎曲變形的應(yīng)力分析彎曲變形的變形分析彎曲變形的能量原理彎曲變形的應(yīng)用實例彎曲變形的實驗研究01彎曲變形的基本概念彎曲變形是指物體在力的作用下發(fā)生的形狀改變，其中力的方向與物體的軸線不平行。當外力矩作用于物體時，物體內(nèi)部會產(chǎn)生內(nèi)力，這些內(nèi)力會導(dǎo)致物體發(fā)生彎曲變形。彎曲變形通常發(fā)生在長而薄的物體上，如梁、桿和軸等。彎曲變形的定義010204彎曲變形的分類根據(jù)彎曲變形的性質(zhì)，可以分為彈性彎曲、塑性彎曲和脆性彎曲。彈性彎曲是指在外力撤銷后，物體能夠恢復(fù)原狀的彎曲。塑性彎曲是指在外力撤銷后，物體不能完全恢復(fù)原狀的彎曲。脆性彎曲是指在外力作用下，物體發(fā)生斷裂的彎曲。03彎曲變形的物理模型彎曲變形的物理模型通常采用梁的彎曲變形作為代表。梁的彎曲變形可以分為簡支梁、懸臂梁和固支梁等類型。在簡支梁中，梁的兩端固定，當受到垂直于軸線的力時，梁發(fā)生彎曲變形。在懸臂梁中，梁的一端固定，另一端自由，當受到垂直于軸線的力時，梁發(fā)生彎曲變形。在固支梁中，梁的兩端都固定，當受到垂直于軸線的力時，梁發(fā)生彎曲變形。02彎曲變形的應(yīng)力分析在彎曲變形中，由于外力的作用，梁的橫截面上會產(chǎn)生剪力和彎矩。剪力是垂直于梁軸線方向的力，而彎矩是繞梁軸線旋轉(zhuǎn)的力矩。通過梁的截面上的內(nèi)力計算，可以得到剪力和彎矩的大小。剪力和彎矩的計算公式可以根據(jù)梁的形狀和外力的大小進行推導(dǎo)。彎曲變形的內(nèi)力剪力和彎矩的計算剪力和彎矩在彎曲變形的梁中，切應(yīng)力是主要的應(yīng)力形式。切應(yīng)力在梁的橫截面上是均勻分布的，其方向與梁的軸線垂直。切應(yīng)力在梁的彎曲部分，正應(yīng)力較大，其方向與梁的軸線平行。正應(yīng)力在梁的橫截面上是不均勻分布的，最大值出現(xiàn)在彎曲部分的邊緣。正應(yīng)力彎曲變形的應(yīng)力分布強度條件為了確保梁在彎曲變形下不發(fā)生破壞，需要滿足一定的強度條件。強度條件通常包括最大切應(yīng)力和最大正應(yīng)力不超過材料的許用應(yīng)力。安全系數(shù)為了確保梁的安全使用，通常采用安全系數(shù)來考慮各種不確定因素對梁的影響。安全系數(shù)的選擇應(yīng)根據(jù)具體情況而定，一般通過實驗和經(jīng)驗來確定。彎曲變形的強度條件03彎曲變形的變形分析

彎曲變形的位移橫向位移在梁的橫截面上，由于彎曲變形產(chǎn)生的水平位移?？v向位移在梁的橫截面上，由于彎曲變形產(chǎn)生的垂直位移。剪切位移在梁的橫截面上，由于彎曲變形產(chǎn)生的剪切位移。由于彎曲變形，梁的軸線在垂直方向上產(chǎn)生的角度變化。梁的轉(zhuǎn)角剪切角剪切轉(zhuǎn)角由于彎曲變形，梁的橫截面在水平方向上產(chǎn)生的角度變化。由于彎曲變形，梁的橫截面在垂直方向上產(chǎn)生的角度變化。030201彎曲變形的轉(zhuǎn)角在梁的跨度中點處，由于彎曲變形產(chǎn)生的最大撓度值。最大撓度在梁的跨度中點處，由于彎曲變形產(chǎn)生的最小撓度值。最小撓度描述梁在彎曲變形過程中撓度變化的曲線。撓曲線彎曲變形的撓度04彎曲變形的能量原理能量守恒定律在無外力作用的系統(tǒng)中，能量的總量保持不變，即系統(tǒng)的動能、勢能和內(nèi)部能量之和保持不變。彎曲變形中的能量守恒在材料發(fā)生彎曲變形時，系統(tǒng)中的彈性勢能和動能之間相互轉(zhuǎn)化，但總能量保持不變。彎曲變形的能量守恒彎曲變形的彈性勢能彈性勢能定義物體由于發(fā)生彈性形變而具有的勢能。彎曲變形中的彈性勢能在材料發(fā)生彎曲變形時，內(nèi)部應(yīng)力分布不均勻，導(dǎo)致材料內(nèi)部產(chǎn)生彈性勢能。在彎曲變形過程中，彈性勢能和動能之間相互轉(zhuǎn)換。能量轉(zhuǎn)換方式當材料發(fā)生彎曲變形時，部分動能轉(zhuǎn)化為彈性勢能，同時部分彈性勢能又轉(zhuǎn)化為動能，從而實現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換。能量轉(zhuǎn)換原理彎曲變形的能量轉(zhuǎn)換05彎曲變形的應(yīng)用實例橋梁在承受載荷時會產(chǎn)生彎曲變形，這種變形是材料力學(xué)中彎曲變形的典型應(yīng)用。總結(jié)詞橋梁在車輛、人群等載荷作用下會產(chǎn)生彎曲變形，這種變形是材料力學(xué)中彎曲變形的典型應(yīng)用。橋梁的彎曲變形程度取決于其材料、截面形狀、跨度等因素。為了確保橋梁的安全性和穩(wěn)定性，需要對其進行精確的力學(xué)分析和設(shè)計。詳細描述橋梁的彎曲變形總結(jié)詞建筑結(jié)構(gòu)在承受載荷時也會產(chǎn)生彎曲變形，這種變形對于建筑物的安全性和穩(wěn)定性至關(guān)重要。詳細描述建筑結(jié)構(gòu)在承受重力、風(fēng)載、地震等載荷時會產(chǎn)生彎曲變形。這種變形不僅影響建筑物的外觀，還對其安全性、穩(wěn)定性和舒適性產(chǎn)生重要影響。為了確保建筑物的安全性和穩(wěn)定性，需要對其進行精確的力學(xué)分析和設(shè)計。建筑結(jié)構(gòu)的彎曲變形VS機翼在飛行過程中會產(chǎn)生彎曲變形，這種變形對于飛機的性能和安全性至關(guān)重要。詳細描述機翼在飛行過程中受到氣動力、重力和慣性力的作用，會產(chǎn)生彎曲變形。這種變形不僅影響飛機的性能，如升力、阻力等，還對其安全性產(chǎn)生重要影響。為了確保飛機的性能和安全性，需要對其進行精確的力學(xué)分析和設(shè)計?？偨Y(jié)詞機翼的彎曲變形06彎曲變形的實驗研究選擇具有代表性的材料，如金屬、塑料等，用于模擬實際工程中的結(jié)構(gòu)材料。實驗材料包括萬能材料試驗機、彎曲裝置、應(yīng)變計、支撐裝置等，用于施加力和測量變形。實驗設(shè)備確保實驗環(huán)境恒溫、無振動，以減小外界因素對實驗結(jié)果的影響。實驗環(huán)境彎曲變形的實驗設(shè)備加載方式采用恒定速度或恒定荷載的方式對試樣施加彎曲力，觀察并記錄變形情況。試樣制備按照標準制備試樣，確保試樣的尺寸、形狀和表面質(zhì)量符合實驗要求。數(shù)據(jù)采集使用應(yīng)變計等測量設(shè)備，實時采集試樣的應(yīng)變、撓度等數(shù)據(jù)。彎曲變形的實驗方法應(yīng)力-應(yīng)變曲線彎曲剛度極限承載能力變形和破壞模式彎曲變形的實驗結(jié)果01020304通過實驗繪制出材料的應(yīng)力-應(yīng)變曲線，分析