化工设备基础之弯曲培训PPT课件.ppt

1 塔设备受风载荷，地基固定， 简化为悬臂梁 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 3、静力学关系 （4）切应力强度校核 在A截面左侧： ∴切应力强度足够。 P=20KN q=10KN/m FAy FBy Fs 10KN 20KN 10KN M 10KN.m 20KN.m 200 30 zC 157.5 危险截面 计算公式 最大静矩： （5）若将梁的截面倒置 此时强度不足会导致破坏。 y c z P=20KN q=10KN/m FAy FBy Fs 10KN 20KN 10KN M 10KN.m 20KN.m z 工程中的弯曲变形问题 挠曲线的微分方程 用积分法求弯曲变形 用叠加法求弯曲变形 第八节 弯曲变形 工程中的弯曲变形问题 一、为何要研究弯曲变形 仅保证构件不会发生破坏， 但如果构件的变形太大也不能正常工作。 1、构件的变形限制在允许的范围内。 车削加工一等截面构件， 如果构件的的变形过大， 会加工成变截面； 案例1： 如果钻床的变形过大， 受工件的反力作用； 摇臂钻床简化为刚架， 不能准确定位。 案例2： 车间桁吊大梁的变形 车间桁吊大梁的过大变形 会使梁上小车行走困难，造成爬坡现象； 还会引起较严重的振动； 案例3： 桥梁如果产生过大变形 楼板、 床、 双杠横梁 等都必须把它们的变形限制在允许的范围内。 屋顶 案例4： ２、工程有时利用弯曲变形达到某种要求。 汽车板簧应有较大的弯曲变形, 才能更好的起到缓和减振的作用； 案例1： 案例2： 当今时代汽车工业飞速发展， 道路越来越拥挤， 一旦发生碰撞，你认为车身的变形是大好还是小好？ 二、弯曲变形的物理量 扭转： F F 拉伸 弯曲变形的物理量如何？ 1、挠曲线 2、挠度 v 向上为正 3、转角 逆时针为正 截面形心在垂直于轴向（力的方向）的位移 横截面的角位移，（截面绕中性轴转过的角度） 弯曲变形的物理量 挠度v 弯曲变形的物理量 转角 + 挠曲线的微分方程 2、挠曲线方程： 1、建立坐标系 xoy平面 就是梁的纵向对称面； 在平面弯曲的情况下，变形后梁的轴线将成为xoy面内的一条平面曲线； 该曲线方程为 ： 3、挠度、转角物理意义 ①：挠度的物理意义： 挠曲线在该点处的纵坐标； ②：转角的物理意义 过挠曲线上点作挠曲线的切线 该切线与水平线的夹角为 挠曲线在该点处的切线斜率； 挠曲线方程在该点处的一阶导数； 转角的正方向： 从x轴正向向切线旋转，逆时针转动为正。 注意 （1）计算正应力时，必须清楚所求的是哪个截面上的应力， （3）特别注意正应力沿高度呈线性分布； 从而确定该截面上的弯矩及该截面对中性轴的惯性矩； （2）必须清楚所求的是该截面上哪一点的正应力， （4）中性轴上正应力为零， 并确定该点到中性轴的距离， 而在梁的上下边缘处分别是最大拉应力和最大压应力。 以及该点处应力的符号 （6）熟记矩形、圆形截面对中性轴的惯性矩的计算式。 （5）梁在中性轴的两侧分别受拉或受压; 注意 正应力的正 负号（拉或压）可根据弯矩的正负 及梁的变形状态来 确定。 30 z y 180 120 K 1、C 截面上K点正应力 2、C 截面上最大正应力 3、全梁上最大正应力 4、已知E=200GPa，C 截面的曲率半径ρ 例：矩形截面简支梁承受均布载荷作用,如图所示 1m 3m q=60KN/m A C B 1、截面几何性质计算 确定形心主轴的位置 z 确定中性轴的位置 180 120 确定形心的位置 FAY FBY q=60KN/m 1m 3m A C B 2. 求支反力 （压应力） 3、C 截面上K点正应力 30 z y 180 120 K 4、C 截面上最大正应力 弯矩 公式 M x FS x 作内力图 FAY FBY q=60KN/m 1m 3m A C B 90kN 90kN 5、全梁上最大正应力 危险截面 公式 FAY FBY q=60KN/m 1m 3m A C B 6、已知E=200GPa，C 截面的曲率半径ρ 作弯矩图，寻找最大弯矩的截面 分析： 例 T型截面铸铁梁，截面尺寸如图。 求最大拉应力、最大压应力。 计算最大拉应力、最大压应力 zc 52 88 9KN 1m 1m 4KN 1m A C B （2）计算应力： （1）求支反力，作弯矩图 B截面应力分布 9KN 1m 1m 4KN 1m A C B FA FB FA=2.5KN FB=10.5KN 2.5KNm 4KNm M 应用公式 zc 52 88 （3）结论 C截面应力计算 2.5KNm 4KNm M 9KN 1m 1m 1m A C B FA FB 4KN C截面应力分布 应用公式 zc 52 88 第六节 弯曲正应力强度条件 弯曲正应力的分布规律 危险点： 距离中性