化工设备基础之弯曲培训课件(.ppt

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1、第四章弯曲主要内容:1.弯曲的概念和实例2.剪力和弯矩3.剪力图和弯矩图4.纯弯曲时梁横截面上的正应力5.惯性矩的计算6.弯曲正应力的强度条件7.梁弯曲时的切应力8.弯曲变形9.提高梁弯曲强度和刚度的措施第一节弯曲的概念和实例工程实例车间桁吊大梁镗刀杆工程实例车削工件工程实例工程实例火车轮轴工程实例力偶力偶矩矢：与杆件的轴线垂直。弯曲变形的受力特点外力的作用线与杆件的轴线垂直；力偶矩矢：与杆件的轴线垂直。以弯曲变形为主的杆件。弯曲变形的变形特点轴线由直线变为曲线；梁：对称弯曲条件：所有的载荷作用在纵向对称面内；结果：梁的轴线是纵向对称面内的一条平面曲线。对称弯曲的条件具有纵向对称面；

2、外力都作用在纵向对称面内；梁的轴线变成对称面内的一条平面曲线。常见构件的纵向对称面形心主惯性轴集中载荷分布载荷集中力偶受弯杆的简化1、梁本身的简化以轴线代替；2、载荷的简化集中载荷与均布载荷实例分布载荷实例线形分布载荷；力偶实例力偶矩矢：与杆件的轴线垂直。固定铰支座3、支座简化活动铰支座支座简化固定端支座简化简支梁：一端为活动铰链支座，另一端为固定铰链支座。梁的类型外伸梁：一端或两端伸出支座之外的简支梁。悬臂梁：一端为固定端，另一端为自由端的梁。4、梁的基本形式——简支梁悬臂梁梁的基本形式——镗缸轴，弯曲（悬臂梁）加扭转塔设备受风载荷，地基固定，简化为悬臂梁钢轨约束外伸梁梁的基本形式

3、——卧式容器，内部充满介质和零部件，简化为外伸梁梁的其他横截面形式简支梁外伸梁悬臂梁静定梁的基本形式有内力，约束反力，静力学平衡方程解决FAyFNFSM第二节剪力和弯矩FAyFBy一、弯曲变形时横截面的内力FByMFNFS与横截面相切的分布内力系的合力；与横截面垂直的分布内力系的合力偶矩。FS剪力：M弯矩：//A（由外力引起）（外力和外力偶都能引起）二、内力的大小FSMFAyFByMFS1、剪力大小=截面一侧所有外力的代数和。内力的大小FSMFAyFByMFS2、弯矩大小=截面一侧所有外力对求内力的截面形心之矩的代数和。FAyFSMFByFSM剪力对所取的一段梁上任意一点的矩为顺时针

4、转向时，剪力为正；左上三、内力的符号1、剪力的符号约定实用的方向约定右下的外力产生正剪力；使梁呈下凸时弯矩为正；+_2、弯矩的符号约定左顺弯矩符号的实用约定FAyFSMFByFSM所有向上的外力产生正弯矩；右逆的外力偶产生正弯矩；例1求下图所示简支梁1-1与2-2截面的剪力和弯矩。3mq=12kN/m2112BF=8kN1.5m1.5mAFAFBF=8kNFAFBq=12kN/m解：1、求支反力2、计算1-1截面的内力3、计算2-2截面的内力目录1.确定支反力FAyFBy2.用截面法求内力FSMEFAy第三节剪力方程和弯矩方程、剪力图和弯矩图一、内力方程：任意截面处的内力表示为截面位

5、置的函数；梁截面上的剪力和弯矩随截面位置的不同而变化。利用剪力图和弯矩图很容易确定梁的最大剪力和最大弯矩，以及梁危险截面的位置是梁的强度和刚度计算中的重要环节FCabl写内力方程，并画内力图例2、简支梁受集中载荷作用(1)．确定约束力FBYFAYFAy＝Fb/lFBy＝Fa/lx1AC段FAYx1x2l-x2FBYCB段(2)．写内力方程—外力规律发生变化的截面控制截面：集中力作用点、外力偶作用面、分布载荷的起点、终点等。FSxMxACCB(3).作内力图FC危险截面位置集中力作用点的左或右侧截面a建立坐标系b确定控制截面c作图仔细观察内力图的特点写内力方程时注意事项3、x截面处必须

6、是任意截面；4、x截面处必须是远离外力的作用点；5、写出x截面处的内力就是内力方程，同时确定定义域。1、必须分段列写梁的剪力方程和弯矩方程；2、各段的分界点为各段梁的控制截面。ql写内力方程，并作内力图xqx例3、悬臂梁上作用均布载荷FSxMx二、内力图ql危险截面位置固定端截面处；1885年，俄国人别斯帕罗夫开始使用弯矩图；被认为是历史上第一个使用弯矩图的人a建立坐标系b确定控制截面c作图仔细观察内力图的特点例4、简支梁受均布载荷作用写内力方程，并作内力图。(1)．确定约束反力FAy＝ql/2FBy＝ql/2(2)．写内力方程CxxFAYlFBYFAY(3)、作内力图FSxMx危险

7、截面位置跨度中点。a建立坐标系b确定控制截面c作图a/2仔细观察内力图的特点例4、简支梁受集中力偶作用(1)．确定约束反力FAy＝M/l(2)．写出内力方程x2x1lFAYMabFBy＝M/lx1FAYFBYx2FBY写内力方程，作内力图(3).画内力图MabFSxMxa建立坐标系b确定控制截面c作图仔细观察内力图的特点例5：悬臂梁受力如图所示。写梁的剪力方程和弯矩方程，作出梁的剪力图和弯矩图1、列出梁的剪力方程和弯矩方程AB段:Pm=PaACBaaBC段