材料力学-弯曲变形(内力).ppt

《材料力学-弯曲变形(内力).ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《材料力学-弯曲变形(内力).ppt（44页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、模块三模块三 材料力学材料力学课题二课题二 弯曲变形弯曲变形机械基础机械基础-材料力学材料力学-弯曲变形弯曲变形弯曲变形船厂建造船只船厂建造船只机械基础机械基础-材料力学材料力学-弯曲变形弯曲变形弯曲变形码头吊运集装箱码头吊运集装箱机械基础机械基础-材料力学材料力学-弯曲变形弯曲变形弯曲变形油田采油油田采油机械基础机械基础-材料力学材料力学-弯曲变形弯曲变形弯曲变形桥梁桥梁机械基础机械基础-材料力学材料力学-弯曲变形弯曲变形弯曲变形厂房吊运物料厂房吊运物料机械基础机械基础-材料力学材料力学-弯曲变形弯曲变形弯曲变形任务一任务一 计算梁的弯曲变形内力计算梁的弯曲变形内力v知识目标知识目标v能力目

2、标能力目标v任务描述任务描述v任务分析任务分析v相关知识相关知识v任务实施任务实施v任务拓展任务拓展v思考与练习思考与练习平面弯曲的概念及实例受弯杆件的简化剪力图和弯矩图剪力和弯矩的计算机械基础机械基础-材料力学材料力学-弯曲变形弯曲变形弯曲变形任务描述任务描述v计算承受均匀载荷的简支梁发生弯曲时的内力计算承受均匀载荷的简支梁发生弯曲时的内力已知：q、lFRAAqBxlFRB机械基础机械基础-材料力学材料力学-弯曲变形弯曲变形弯曲变形任务一任务一 计算梁的弯曲变形内力计算梁的弯曲变形内力v知识目标知识目标v能力目标能力目标v任务描述任务描述v任务分析任务分析v相关知识相关知识v任务实施任务实施

3、v任务拓展任务拓展v思考与练习思考与练习分析梁的变形。分析梁发生弯曲变形时受的内力。求出梁弯曲时的内力。机械基础机械基础-材料力学材料力学-弯曲变形弯曲变形弯曲变形相关知识相关知识v一、平面弯曲的概念一、平面弯曲的概念v二、工程中梁的简化及受力情况二、工程中梁的简化及受力情况v三、弯曲时横截面上的内力三、弯曲时横截面上的内力剪力和弯矩剪力和弯矩v四、剪力图和弯矩图四、剪力图和弯矩图机械基础机械基础-材料力学材料力学-弯曲变形弯曲变形弯曲变形相关知识相关知识-平面弯曲的概念平面弯曲的概念弯曲的概念弯曲的概念受力特点：杆件受垂直于轴线的外力（包括外力偶）的作用。梁：以弯曲变形为主要变形的构件通常称

4、为梁。变形特点：轴线变成了曲线。F机械基础机械基础-材料力学材料力学-弯曲变形弯曲变形弯曲变形相关知识相关知识-平面弯曲的概念平面弯曲的概念纵向对称面纵向对称面轴线轴线C梁的横截面有一对称轴，外载荷作用在纵向对称面内，梁的横截面有一对称轴，外载荷作用在纵向对称面内，且作用线垂直于梁的轴线，梁发生弯曲变形后，轴线仍然在且作用线垂直于梁的轴线，梁发生弯曲变形后，轴线仍然在纵向对称面内，是一条平面曲线纵向对称面内，是一条平面曲线。F1F2机械基础机械基础-材料力学材料力学-弯曲变形弯曲变形弯曲变形相关知识相关知识-平面弯曲的概念平面弯曲的概念非对称弯曲非对称弯曲若梁不具有纵向对称面，或者，梁虽具有纵

5、向对称面但若梁不具有纵向对称面，或者，梁虽具有纵向对称面但外力并不作用在对称面内，这种弯曲则统称为非对称弯曲。外力并不作用在对称面内，这种弯曲则统称为非对称弯曲。C本模块随后的内容，将以对称弯曲（平面弯曲）为主，讨论梁的应力和变形计算。本模块随后的内容，将以对称弯曲（平面弯曲）为主，讨论梁的应力和变形计算。机械基础机械基础-材料力学材料力学-弯曲变形弯曲变形弯曲变形2023/4/1214相关知识相关知识v一、平面弯曲的概念一、平面弯曲的概念v二、工程中梁的简化及受力情况二、工程中梁的简化及受力情况v三、弯曲时横截面上的内力三、弯曲时横截面上的内力剪力和弯矩剪力和弯矩v四、剪力图和弯矩图四、剪力

6、图和弯矩图机械基础机械基础-材料力学材料力学-弯曲变形弯曲变形弯曲变形 梁的支承条件与载荷情况一般都比较复杂，为了便于梁的支承条件与载荷情况一般都比较复杂，为了便于分析计算，应进行必要的简化，抽象出计算简图。分析计算，应进行必要的简化，抽象出计算简图。1.构件本身的简化构件本身的简化取梁的轴线来代替梁取梁的轴线来代替梁FalABFalAB相关知识相关知识-梁的简化及受力情况梁的简化及受力情况机械基础机械基础-材料力学材料力学-弯曲变形弯曲变形弯曲变形(1)固定铰支座固定铰支座 2个约束，个约束，1个自由度。个自由度。(2)可动铰支座可动铰支座 1个约束，个约束，2个自由度。个自由度。2.支座简

7、化支座简化(3)固定端固定端FxFyM3个约束，个约束，0个自由度。个自由度。固定铰固定铰可动铰可动铰固定铰固定铰可动铰可动铰固定端固定端相关知识相关知识-梁的简化及受力情况梁的简化及受力情况机械基础机械基础-材料力学材料力学-弯曲变形弯曲变形弯曲变形3.梁的三种基本形式梁的三种基本形式(1)简支梁简支梁(2)外伸梁外伸梁(3)悬臂梁悬臂梁FABqFFABF相关知识相关知识-梁的简化及受力情况梁的简化及受力情况机械基础机械基础-材料力学材料力学-弯曲变形弯曲变形弯曲变形4.载荷的简化载荷的简化MqFAB作用于梁上的载荷（包括支座反力）可简化为三种类型：作用于梁上的载荷（包括支座反力）可简化为三

8、种类型：分布载荷、集中力和集中力偶。分布载荷、集中力和集中力偶。5.静定梁与超静定梁静定梁与超静定梁静定梁：由静力学方程可求出支反力，如上述三种基本形式静定梁：由静力学方程可求出支反力，如上述三种基本形式的静定梁。的静定梁。相关知识相关知识-梁的简化及受力情况梁的简化及受力情况超静定梁：由静力学方程不能求出支反力或不能求出全超静定梁：由静力学方程不能求出支反力或不能求出全 部支部支反力。反力。机械基础机械基础-材料力学材料力学-弯曲变形弯曲变形弯曲变形FABqFABFFABqABF相关知识相关知识-梁的简化及受力情况梁的简化及受力情况机械基础机械基础-材料力学材料力学-弯曲变形弯曲变形弯曲变形

9、2023/4/1220相关知识相关知识v一、平面弯曲的概念一、平面弯曲的概念v二、工程中梁的简化及受力情况二、工程中梁的简化及受力情况v三、弯曲时横截面上的内力三、弯曲时横截面上的内力剪力和弯矩剪力和弯矩v四、剪力图和弯矩图四、剪力图和弯矩图机械基础机械基础-材料力学材料力学-弯曲变形弯曲变形弯曲变形已知：已知：F，a，l。解解：1、求支座反力求支座反力求：距求：距A 端端x处截面上内力。处截面上内力。FABFAyFAxFBFalABbx相关知识相关知识-剪力和弯矩剪力和弯矩机械基础机械基础-材料力学材料力学-弯曲变形弯曲变形弯曲变形FBFAFAyC2、求内力、求内力截面法截面法剪力剪力FS弯

10、矩弯矩MFSMMFS取左段：取左段：ABFFBxmmFAy相关知识相关知识-剪力和弯矩剪力和弯矩机械基础机械基础-材料力学材料力学-弯曲变形弯曲变形弯曲变形3、内力的正负规定（1）剪力FS:左上右下为正;反之为负。+左上右下为正左上右下为正FSFS+FSFSFSFS相关知识相关知识-剪力和弯矩剪力和弯矩机械基础机械基础-材料力学材料力学-弯曲变形弯曲变形弯曲变形（2）弯矩M：使梁变成上凹下凸的为正弯矩；反之为负弯矩。MM(+)左顺右逆为正左顺右逆为正可以装水为正可以装水为正MMMM(+)相关知识相关知识-剪力和弯矩剪力和弯矩机械基础机械基础-材料力学材料力学-弯曲变形弯曲变形弯曲变形MM()M

11、M(+)左顺右逆为正左顺右逆为正可以装水为正可以装水为正MMMM(+)MM()MM机械基础机械基础-材料力学材料力学-弯曲变形弯曲变形弯曲变形2023/4/1226相关知识相关知识v一、平面弯曲的概念一、平面弯曲的概念v二、工程中梁的简化及受力情况二、工程中梁的简化及受力情况v三、弯曲时横截面上的内力三、弯曲时横截面上的内力剪力和弯矩剪力和弯矩v四、剪力图和弯矩图四、剪力图和弯矩图机械基础机械基础-材料力学材料力学-弯曲变形弯曲变形弯曲变形相关知识相关知识-剪力图和弯矩图剪力图和弯矩图v作剪力（弯矩）图的步骤作剪力（弯矩）图的步骤求出梁的支座反力求出各集中力、集中力偶的作用点处截面的值取横坐标

12、x平行于梁的轴线表示梁的截面位置，纵坐标FQ(M)表示各截面的剪力(弯矩)将各控制点画在坐标平面上，然后连接各点机械基础机械基础-材料力学材料力学-弯曲变形弯曲变形弯曲变形2023/4/1228任务一任务一 计算梁的弯曲变形内力计算梁的弯曲变形内力v知识目标知识目标v能力目标能力目标v任务描述任务描述v任务分析任务分析v相关知识相关知识v任务实施任务实施v任务拓展任务拓展v思考与练习思考与练习机械基础机械基础-材料力学材料力学-弯曲变形弯曲变形弯曲变形ABqlFRAFRB解：(1)求支座反力(2)写出剪力方程x任务实施任务实施剪力=截面左侧所有外力在y轴上投影代数之和，向上为正。弯矩=截面左侧

13、所有外力对该截面之矩的代数和机械基础机械基础-材料力学材料力学-弯曲变形弯曲变形弯曲变形xMxFQ+（3）根据方程画剪力图ABqlFRAFRBx机械基础机械基础-材料力学材料力学-弯曲变形弯曲变形弯曲变形+（4）根据方程画弯矩图xMxFQ+ABqlFRAFRBx机械基础机械基础-材料力学材料力学-弯曲变形弯曲变形弯曲变形(5)内力图特征+xMxFQ+ABqlFRAFRBx在均布力作用的梁段上，剪力图为斜直线；弯矩图为二次抛物线，均布力向下作用，抛物线开口向下。梁的两端截面上剪力最大，中点截面上弯矩最大。剪力的极值在弯矩为零的界面上，弯矩的极值在剪力为零的截面上。机械基础机械基础-材料力学材料力

14、学-弯曲变形弯曲变形弯曲变形2023/4/1233任务一任务一 计算梁的弯曲变形内力计算梁的弯曲变形内力v知识目标知识目标v能力目标能力目标v任务描述任务描述v任务分析任务分析v相关知识相关知识v任务实施任务实施v任务拓展任务拓展v思考与练习思考与练习机械基础机械基础-材料力学材料力学-弯曲变形弯曲变形弯曲变形x1x2解：(1)求支座反力(2)写出内力方程AC段：段：CB段：段：ABMOaClbFRAFRB任务拓展任务拓展-做剪力图和弯矩图做剪力图和弯矩图机械基础机械基础-材料力学材料力学-弯曲变形弯曲变形弯曲变形xMx+FQ(3)根据方程画剪力图x1x2ABMOaClbFRAFRB机械基础机

15、械基础-材料力学材料力学-弯曲变形弯曲变形弯曲变形+Mxx+FQx1x2ABMOaClbFRAFRB(4)根据方程画弯矩图机械基础机械基础-材料力学材料力学-弯曲变形弯曲变形弯曲变形(5)内力图特征+Mxx+FQx1x2ABMeaClbFRAFRB梁在某一段内无均布载荷作用，其剪力图是平行于x轴的直线，弯矩图是斜直线；梁在某一段内有均布载荷，其剪力图是斜直线，弯矩图是抛物线，且弯矩图与变形方向相反；在集中力作用处，剪力图有一突变（自左向右作图时，若集中力向上，剪力图向上突变；若集中力向下，剪力图向下突变），大小等于集中力的数值。剪力图弯矩图发生转折；集中力偶作用处，弯矩图将产生突变（自左向右作

16、图时，若力偶为顺时针转向，弯矩图向上突变；若力偶为逆时针转向，弯矩图向下突变），大小等于外力偶矩的数值。剪力图不会发生变化。绝对值最大的弯矩总是出现在下述截面之一：剪力为零的截面，集中力作用处，集中力偶作用处。在集中力偶作用的地方，剪力图无突在集中力偶作用的地方，剪力图无突变；弯矩图有突变，变；弯矩图有突变，MO逆时针转，弯逆时针转，弯矩图向下变，变化值矩图向下变，变化值=Me值。值。机械基础机械基础-材料力学材料力学-弯曲变形弯曲变形弯曲变形2023/4/1238任务一任务一 计算梁的弯曲变形内力计算梁的弯曲变形内力v知识目标知识目标v能力目标能力目标v任务描述任务描述v任务分析任务分析v相

17、关知识相关知识v任务实施任务实施v任务拓展任务拓展v思考与练习思考与练习机械基础机械基础-材料力学材料力学-弯曲变形弯曲变形弯曲变形解：求解：求x截面上的内力。截面上的内力。FQx，Mx思考与练习思考与练习-2、悬臂梁集中力、悬臂梁集中力lxF+机械基础机械基础-材料力学材料力学-弯曲变形弯曲变形弯曲变形ABFaClbFAFBx1x2解:(1)求支座反力(2)写出内力方程AC段：段：CB段：段：思考与练习思考与练习-3、简支梁集中力、简支梁集中力机械基础机械基础-材料力学材料力学-弯曲变形弯曲变形弯曲变形FSxMx+(3)根据方程画内力图ABFaClbFAFBx1x2机械基础机械基础-材料力学材料力学-弯曲变形弯曲变形弯曲变形MxFSx+ABFaClbFAFBx1x2(4)根据方程画内力图机械基础机械基础-材料力学材料力学-弯曲变形弯曲变形弯曲变形(4)内力图特征+M图图+FS图图ABFaClbFAFBx1x2在集中力作用的地方，剪力图有突变，外力F向下，剪力图向下变，变化值=F 值；弯矩图有折角。LOGOAdd your company slogan