-提高弯曲梁强度的措施

1、-提高弯曲梁强度的措施-提高弯曲梁强度的措施Thursday, September 22, 2022Mechanics of Materials弯曲应力第五章Wednesday, September 21, 2022MThursday, September 22, 2022Mechanics of Materials 第五章 弯 曲 应 力 5-2-3提高梁强 度的措施Wednesday, September 21, 2022MThursday, September 22, 2022Mechanics of Materials 第五章 弯 曲 应 力 5-2-4提高梁强度的实际意义Wednes

2、day, September 21, 2022MThursday, September 22, 2022Mechanics of Materials 第五章 弯 曲 应 力 5-2-5两侦察兵体重均为800 N，等截面窄跳板，允许最大弯矩M=600 Nm问：如何安全过沟？ 实际应用问题Wednesday, September 21, 2022MThursday, September 22, 2022Mechanics of Materials 第五章 弯 曲 应 力 5-2-6实心截面梁正应力与切应力比较FPlWednesday, September 21, 2022MThursday, Se

3、ptember 22, 2022Mechanics of Materials 第五章 弯 曲 应 力 5-2-7实心截面梁正应力与切应力比较半径 d宽为b、高为hWednesday, September 21, 2022MThursday, September 22, 2022Mechanics of Materials 第五章 弯 曲 应 力 5-2-8 控制细长梁强度的因素正应力强度条件：Wednesday, September 21, 2022MThursday, September 22, 2022Mechanics of Materials 第五章 弯 曲 应 力 5-2-9一、减少

4、弯矩值1、合理安排梁的受力情况xMPl/4xMABPlal/2Pa/2ABPl/2l提高弯曲梁强度的措施正应力强度条件：Wednesday, September 21, 2022MThursday, September 22, 2022Mechanics of Materials 第五章 弯 曲 应 力 5-2-102、合理安排 梁的支座qBAxMql2/8q0.2l0.2l0.6lABxMWednesday, September 21, 2022MThursday, September 22, 2022Mechanics of Materials 第五章 弯 曲 应 力 5-2-11工程实例

5、：门式起重机的大梁锅炉筒体Wednesday, September 21, 2022MThursday, September 22, 2022Mechanics of Materials 第五章 弯 曲 应 力 5-2-12多支座梁Wednesday, September 21, 2022MThursday, September 22, 2022Mechanics of Materials 第五章 弯 曲 应 力 5-2-13 斜拉桥示意图Wednesday, September 21, 2022MThursday, September 22, 2022Mechanics of Materia

6、ls 第五章 弯 曲 应 力 5-2-14南京长江二桥（斜拉桥，628米）Wednesday, September 21, 2022MThursday, September 22, 2022Mechanics of Materials 第五章 弯 曲 应 力 5-2-15 悬索桥示意图Wednesday, September 21, 2022MThursday, September 22, 2022Mechanics of Materials 第五章 弯 曲 应 力 5-2-16江阴长江大桥（悬索桥，1385米）美国金门大桥（悬索桥，1280米）Wednesday, September 21,

7、 2022MThursday, September 22, 2022Mechanics of Materials 第五章 弯 曲 应 力 5-2-17二、提高抗弯截面系数选用合理的截面形状各种不同横截面形状的梁Wednesday, September 21, 2022MThursday, September 22, 2022Mechanics of Materials 第五章 弯 曲 应 力 5-2-18在截面积A相同的情况下，抗弯截面系数W z越大，梁的承载能力越高。1）矩形截面梁的横放与竖放bhZchbZc2）截面形状不同时，用Wz/A来恒量截面的 合理性与经济性-越大，截面越合理Wedn

8、esday, September 21, 2022MThursday, September 22, 2022Mechanics of Materials 第五章 弯 曲 应 力 5-2-19bhhhhhd0.167h0.125h0.205h(0.270.31)h(0.290.31)hd=0.8h常见截面的Wz/A值比较:从表中可以看出，材料远离中性轴的截面较经济合理。工程中的吊车梁、桥梁常采用工字形、槽形或箱形截面，房屋建筑中的楼板采用空心圆孔板，道理就在于此。 Wednesday, September 21, 2022MThursday, September 22, 2022Mechanic

9、s of Materials 第五章 弯 曲 应 力 5-2-203）拉压性能不一的材料如铸铁，宜用不对称的截面，使中 性轴靠近拉的一侧h2Zch1Zc三、设计梁的合理造型1、变截面梁1) b不变，中间h加大ZcWednesday, September 21, 2022MThursday, September 22, 2022Mechanics of Materials 第五章 弯 曲 应 力 5-2-21xMPl/4xb(x)bmin2) h 不变，中间b随x与弯矩M（x）同规律变化，如上图3) b 不变，中间h 随x与弯矩 M（x）规律变化，如 右图摇臂钻床的摇臂。ABPl/2lWedne

10、sday, September 21, 2022MThursday, September 22, 2022Mechanics of Materials 第五章 弯 曲 应 力 5-2-222、等强度梁阶梯梁渔腹梁（工艺上简化）Wednesday, September 21, 2022MThursday, September 22, 2022Mechanics of Materials 第五章 弯 曲 应 力 5-2-23日本岩大桥雨蓬梁板实例：Wednesday, September 21, 2022MThursday, September 22, 2022Mechanics of Mater

11、ials 第五章 弯 曲 应 力 5-2-24变截面梁Wednesday, September 21, 2022MThursday, September 22, 2022Mechanics of Materials 第五章 弯 曲 应 力 5-2-25台风战斗机朱德的扁担Wednesday, September 21, 2022MThursday, September 22, 2022Mechanics of Materials 第五章 弯 曲 应 力 5-2-26海鸥松树Wednesday, September 21, 2022MThursday, September 22, 2022Mec

12、hanics of Materials 第五章 弯 曲 应 力 5-2-27 构件选用何种材料，应综合考虑安全、经济等因素。近年来低合金钢生产发展迅速，如16Mn钢、15MnTi钢等。这些低合金钢的生产工艺和成本与普通钢相近，但强度高、韧性好。南京长江大桥广泛采用了16Mn钢，与低碳钢相比节约了15%的钢材。铸铁抗拉强度较低，但价格低廉。铸铁经球化处理成为球墨铸铁后，提高了强度极限和塑性性能。不少工厂用球墨铸铁代替钢材制造曲轴和齿轮，取得了较好的经济效益。 四、提高材料的力学性能Wednesday, September 21, 2022MThursday, September 22, 2022

13、Mechanics of Materials 第五章 弯 曲 应 力 5-2-28台风战斗机Wednesday, September 21, 2022MThursday, September 22, 2022Mechanics of Materials 第五章 弯 曲 应 力 5-2-29弯起钢筋布置主应力迹线五、其他方法Wednesday, September 21, 2022MThursday, September 22, 2022Mechanics of Materials 第五章 弯 曲 应 力 5-2-30预应力钢筋以上的措施仅仅考虑提高梁的强度方面，事实上，梁的合理使用应综合考虑强

14、度与刚度、稳定性等问题。Wednesday, September 21, 2022MThursday, September 22, 2022Mechanics of Materials 第五章 弯 曲 应 力 5-2-31 枕木增加支承；工字钢合理的截面形状；优质钢材提高材料的力学性能；六、一个例子Wednesday, September 21, 2022MThursday, September 22, 2022Mechanics of Materials 第五章 弯 曲 应 力 5-2-32本章小结一、基本概念1、纯弯曲与横力弯曲2、中性层与中性轴3、Iz与Wz 、Sz*4、梁的合理截面5、

15、等强度梁的概念二、基本公式 2.Wednesday, September 21, 2022MThursday, September 22, 2022Mechanics of Materials 第五章 弯 曲 应 力 5-2-333、I z 与Wz1）矩形截面2）圆形截面-实心圆截面-空心圆截面Wednesday, September 21, 2022MThursday, September 22, 2022Mechanics of Materials 第五章 弯 曲 应 力 5-2-344、平行移轴定理5、弯曲的强度条件：三、应用正应力公式时需注意的几点 1、公式适用范围1）平面弯曲2）平面

16、假设成立2、中性轴的位置3、正应力的分布形式3）材料拉压弹性模量一样M中性轴xyzMWednesday, September 21, 2022MThursday, September 22, 2022Mechanics of Materials 第五章 弯 曲 应 力 5-2-354、对拉压情况直接判断5、Iz-整个截面对中性轴的惯性积四、本章的要求：3、提高梁强度的措施1、 s的计算及强度校核2、t的计算及强度校核Wednesday, September 21, 2022MThursday, September 22, 2022Mechanics of Materials 第五章 弯 曲 应

17、 力 5-2-36两侦察兵体重均为800 N，等截面窄跳板，允许最大弯矩M=600 Nm问：如何安全过沟？ 实际应用问题Wednesday, September 21, 2022MThursday, September 22, 2022Mechanics of Materials 第五章 弯 曲 应 力 5-2-37xMM2BAlx2x1M1两人同时上桥，一个在右侧外 伸段距支座为x1，另一个在桥 上, 行至离左端支座x2 ，如图 示，则弯矩极大值：安全通过条件：Wednesday, September 21, 2022MThursday, September 22, 2022Mechanics of Materials 第五章 弯 曲 应 力 5-2-38xMM2BAlx2x1M1上式成立的条件：考虑 ，则安全过桥方法：一人立于右侧外伸段离右支座的距离为（0.5360.75）m之间时，另一人可安全通过跳板。通过跳板的人，立于左外伸段离左支座距离（ 0.5360.75 ）m之间，另一个人亦可安全通过。Wednesday, September 21, 2022MThursday, S