-提高彎曲梁強(qiáng)度的措施課件

優(yōu)秀精品課件文檔資料彎曲應(yīng)力第五章6/3/2023MechanicsofMaterials※提高梁強(qiáng)度的措施6/3/20233MechanicsofMaterials▲提高梁強(qiáng)度的實(shí)際意義6/3/20234MechanicsofMaterials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(shí)際應(yīng)用問題6/3/20235MechanicsofMaterials▲實(shí)心截面梁正應(yīng)力與切應(yīng)力比較FPl6/3/20236MechanicsofMaterials▲實(shí)心截面梁正應(yīng)力與切應(yīng)力比較半徑d寬為b、高為h6/3/20237MechanicsofMaterials◆控制細(xì)長(zhǎng)梁強(qiáng)度的因素正應(yīng)力強(qiáng)度條件：6/3/20238MechanicsofMaterials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(qiáng)度的措施正應(yīng)力強(qiáng)度條件：6/3/20239MechanicsofMaterials2、合理安排梁的支座qBAxMql2/8q0.2l0.2l0.6lABxM6/3/202310MechanicsofMaterials工程實(shí)例：門式起重機(jī)的大梁鍋爐筒體6/3/202311MechanicsofMaterials多支座梁6/3/202312MechanicsofMaterials

斜拉橋示意圖6/3/202313MechanicsofMaterials南京長(zhǎng)江二橋（斜拉橋，628米）6/3/202314MechanicsofMaterials

懸索橋示意圖6/3/202315MechanicsofMaterials江陰長(zhǎng)江大橋（懸索橋，1385米）美國(guó)金門大橋（懸索橋，1280米）6/3/202316MechanicsofMaterials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6/3/202317MechanicsofMaterials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(shí)，用Wz/A來恒量截面的合理性與經(jīng)濟(jì)性-------越大，截面越合理6/3/202318MechanicsofMaterialsbhhhhhd0.167h0.125h0.205h(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(yuǎn)離中性軸的截面較經(jīng)濟(jì)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。6/3/202319MechanicsofMaterials3）拉壓性能不一的材料如鑄鐵，宜用不對(duì)稱的截面，使中性軸靠近拉的一側(cè)h2Zch1Zc三、設(shè)計(jì)梁的合理造型1、變截面梁1)b不變，中間h加大Zc6/3/202320MechanicsofMaterialsxMPl/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/2l6/3/202321MechanicsofMaterials2、等強(qiáng)度梁階梯梁漁腹梁（工藝上簡(jiǎn)化）6/3/202322MechanicsofMaterials日本巖大橋雨蓬梁板◆實(shí)例：6/3/202323MechanicsofMaterials變截面梁6/3/202324MechanicsofMaterials臺(tái)風(fēng)戰(zhàn)斗機(jī)朱德的扁擔(dān)6/3/202325MechanicsofMaterials海鷗松樹6/3/202326MechanicsofMaterials

構(gòu)件選用何種材料，應(yīng)綜合考慮安全、經(jīng)濟(jì)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(qiáng)度高、韌性好。南京長(zhǎng)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(qiáng)度較低，但價(jià)格低廉。鑄鐵經(jīng)球化處理成為球墨鑄鐵后，提高了強(qiáng)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(jì)效益。四、提高材料的力學(xué)性能6/3/202327MechanicsofMaterials臺(tái)風(fēng)戰(zhàn)斗機(jī)6/3/202328MechanicsofMaterials彎起鋼筋布置主應(yīng)力跡線五、其他方法6/3/202329MechanicsofMaterials預(yù)應(yīng)力鋼筋以上的措施僅僅考慮提高梁的強(qiáng)度方面，事實(shí)上，梁的合理使用應(yīng)綜合考慮強(qiáng)度與剛度、穩(wěn)定性等問題。6/3/202330MechanicsofMaterials

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(xué)性能；六、一個(gè)例子6/3/202331MechanicsofMaterials本章小結(jié)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(qiáng)度梁的概念二、基本公式2.6/3/202332MechanicsofMaterials3、Iz

與Wz1）矩形截面2）圓形截面-----實(shí)心圓截面-----空心圓截面6/3/202333MechanicsofMaterials4、平行移軸定理5、彎曲的強(qiáng)度條件：三、應(yīng)用正應(yīng)力公式時(shí)需注意的幾點(diǎn)1、公式適用范圍1）平面彎曲2）平面假設(shè)成立2、中性軸的位置3、正應(yīng)力的分布形式3）材料拉壓彈性模量一樣M中性軸xyzM6/3/202334MechanicsofMaterials4、對(duì)拉壓情況直接判斷5、Iz---整個(gè)截面對(duì)中性軸的慣性積四、本章的要求：3、提高梁強(qiáng)度的措施1、s的計(jì)算及強(qiáng)度校核2、t的計(jì)算及強(qiáng)度校核6/3/202335MechanicsofMaterials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(shí)際應(yīng)用問題6/3/202336MechanicsofMaterialsxMM2ＰＰBAlx2x1M1◆兩人同時(shí)上橋，一個(gè)在右側(cè)外伸段距支座為x1，另一個(gè)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：6/3/202337MechanicsofMaterialsxMM2ＰＰBAlx2x1M1◆上式成立的條件：◆考慮，則◆安全過橋方法：一人立于右側(cè)外伸段離右支座的距離為（0.536~0.75）m之間時(shí)，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(gè)人亦可安全通過。6/3/202338MechanicsofMaterials◆單人爬行