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    leslie lee的博客(python ansys):材料力学——弯曲内力、弯曲

    作者:[db:作者] 时间:2021-06-25 18:39

    弯曲内力

    弯曲内力:受弯杆件横截面上的内力

    由给定的梁与外力,列出梁的剪力方程、弯矩方程,绘制剪力图、弯矩图
    剪力方程:Fs = Fs(x)
    弯矩方程:M = M(x)

    \frac{d^2M}{dx^2} = \frac{dFs}{dx} = q
    载荷集度q(x)

    弯曲应力

    纯弯曲及弯曲正应力

    剪切弯曲:梁上既有弯矩也有剪力,此时横截面有正应力、切应力
    纯弯曲:梁上只有弯矩,此时横截面只有正应力

    讨论几何方程、本构方程、平衡方程。
    几何方程:
    纯弯曲后,中性层的曲率为ρ,与中性层距离y的纵向纤维的应变为ε
    \varepsilon = \frac{y}{\rho}
    本构方程:\sigma = E \varepsilon
    平衡方程:内力矩与外力矩M平衡,内力矩由正应力积分而成。
    \int y \sigma dA = M

    将几何方程、本构方程带入平衡方程得:
    \frac{E}{\rho} \int y^2dA = M = \frac{E}{\rho} I_z

    正应力与外力矩的方程:
    \sigma = \frac{My}{I_z}

    弯曲切应力

    先说几个概念

    横截面:蓝色,中性轴:横截面与中性层的交线,中性层:紫色,纵向对称面:红色


    这是截取了梁的一段,长为dx,讨论剪应力与剪力的关系时,通过绿色的体 前面与后面的轴向力关系,得到剪应力与剪力的关系。
    前面与后面相距dx,两个面上都有正应力,积分得到两个面上的轴向力,前面FN1,后面FN2,FN1-FN2 = dF's

    补充:

    共三章,弯曲内力、弯曲应力、弯曲变形。分别是已知梁、外力,求内力、求应力、求挠度。
    分别建立关系:
    外力:剪力、弯矩——内力
    外力:剪力——剪应力
    外力:弯矩——正应力
    外力:弯矩——挠度
    弯曲变形一章忽略了剪力对变形的影响。(跨度远大于截面高度的梁可忽略)