机械工程的概念和原理

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梁的弯曲应力是什么?

我们正在讨论剪力和弯矩的基本概念在上一节课中。我们还讨论了应变能以及各种加载形式下的应变能表达式由于逐渐施加载荷而储存的应变能

现在我们要开始一个关于材料强度的新话题,那就是弯曲应力。首先我们要了解弯曲应力的意义和重要性。

弯曲应力

我们已经看到了材料强度中各种类型的应力,如拉应力、压应力和剪切应力。今天我们将在受载构件中看到另一种应力,即弯曲应力。

为了便于理解,让我们一步一步来,但是如果有任何问题,我们可以在这篇文章下面的评论框中讨论。

让我们考虑一个结构构件,如矩形截面梁,我们可以选择任意截面形式的梁,但我们这里考虑的是后面的梁为矩形截面。

我们假设以下梁AB是水平的,并在其两端即A端和B端被支撑,因此我们可以说,我们在这里考虑了简支梁的条件。
让我们假设如图所示,荷载W作用在AB梁上,现在有人想问一个问题,当荷载W作用在AB梁上时,你会看到什么?

如图所示,当荷载W作用于简支水平梁AB时,AB梁将发生曲线弯曲,在上图中,我们已经尝试展示了AB梁由于荷载W而发生弯曲的情况。

正如我们在上面看到的,由于施加在梁AB上的荷载W,水平梁AB将发生弯曲,因此我们可以说,荷载W将负责水平梁AB的弯曲作用。

现在,水平梁AB的材料将抵抗W荷载的弯曲作用,因此水平梁的材料将提供对W荷载的内阻,这个单位面积的内阻称为弯曲应力。

因此,我们可以将弯曲应力定义为梁的材料对外部荷载产生的单位面积内阻。

弯曲应力公式和单位

弯曲应力单位与应力单位N/m相似2

我们在上面展示了梁AB在加载条件后的一个小截面,即在梁弯曲后。我们在梁的小截面图中使用了上面的几个字母;让我们看看这些术语/字母的命名法。

R:曲率半径
N.A:横梁的中性轴AB

我们必须注意到,由于弯曲的作用,梁的顶部部分将在压缩,而梁的底部部分AB将在拉伸,我们已经在上面的图中显示了它。

在下一篇文章中,我们将在材料强度的范畴中讨论简单弯曲理论中的假设。

参考:

材料强度,由R. K. Bansal
图片由:谷歌

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