梁的彎曲變形的應(yīng)力和強(qiáng)度計算條件

1、山東理工職業(yè)學(xué)院教案首頁 2015-2016學(xué)年 第 二 學(xué)期課程名稱機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)任課教師授課班級授課時間第周第周第周第 周第周第 周星期星期星期星期星期星期第節(jié)第節(jié)第節(jié)第 節(jié)第節(jié)第 節(jié)月日月日月日月日月日月日授課課題梁的彎曲變形的應(yīng)力和強(qiáng)度計算條件教學(xué)目的掌握平面彎曲的應(yīng)力分布規(guī)律、計算公式掌握強(qiáng)度計算條件教學(xué)重點強(qiáng)度計算條件教學(xué)難點強(qiáng)度計算條件課前準(zhǔn)備備 注山東理工職業(yè)學(xué)院教案紙教學(xué)過程教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法導(dǎo)入講授新課一、 純彎曲概念：    1、純彎曲：平面彎曲中如果某梁段剪力為零，該梁段稱為純彎曲梁段。    2、剪切彎曲：平面彎

2、曲中如果某梁段剪力不為零（存在剪力），該梁段稱為剪切彎曲梁段。二、純彎曲時梁的正應(yīng)力：    3、中性層和中性軸的概念：    中性層：純彎曲時梁的纖維層有的變長，有的變短。其中有一層既不伸長也不縮短，這一層稱為中性層。    中性軸：中性層與橫截面的交線稱為中性軸。        4、純彎曲時梁的正應(yīng)力的分布規(guī)律：    以中性軸為分界線分為拉區(qū)和壓區(qū)，正彎矩上壓下拉，負(fù)彎矩下壓上拉，正應(yīng)力成線性規(guī)律分布，最大的正

3、應(yīng)力發(fā)生在上下邊沿點。    5、純彎曲時梁的正應(yīng)力的計算公式：    （1）任一點正應(yīng)力的計算公式：        （2）最大正應(yīng)力的計算公式：    其中：M-截面上的彎矩； IZ-截面對中性軸(z軸)的慣性矩； y-所求應(yīng)力的點到中性軸的距離。講授法講授新課課堂練習(xí)課堂練習(xí)課堂練習(xí)三、 彎曲正應(yīng)力強(qiáng)度條件：    1、 對于塑性材料，一般截面對中性軸上下對稱，最大拉、壓應(yīng)力相等，而塑性材料的抗拉、壓強(qiáng)度又相等。

4、所以塑性材料的彎曲正應(yīng)力強(qiáng)度條件為：        （1）、強(qiáng)度校核    （2）、截面設(shè)計    （3）、確定許可荷載   2、 彎曲正應(yīng)力強(qiáng)度計算的步為：   (1)、 畫梁的彎矩圖，找出最大彎矩（危險截面）。   (2)、 利用彎曲正應(yīng)力強(qiáng)度條件求解。四、例題：    例1：簡支矩形截面木梁如圖所示，L=5m,承受均布載荷q=3、6kN/m，木材順 紋

5、許用應(yīng)力10MPa，梁截面的高寬比h/b=2，試選擇梁的截面尺寸。        解：畫出梁的彎矩圖如圖，最大彎矩在梁中點。        由        得        矩形截面彎曲截面系數(shù)：            h=2b=0、238m  &

6、#160; 最后取h=240mm,b=120mm例2：懸臂梁AB如圖，型號為No、18號式字鋼。已知170MPa，L=1、2m 不計梁的自重，試求自由端集中力F的最大許可值F。解：畫出梁的戀矩圖如圖。由M圖知：Mmax=FL=1、2F查No、18號工字鋼型鋼表得Wz=185cm3由得MmaxWz1、2F185×10-6×170×106F=26、2×103N=26、2kN五、 脆性材料梁的彎曲正應(yīng)力分析 1、脆性材料的彎曲梁其截面一般上下不對稱，例如T字形截面梁（圖）。 2、脆性材料的彎曲正應(yīng)力強(qiáng)度計算中，脆性材料的抗拉強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度不等，抗拉能力遠(yuǎn)小于抗

7、壓能力，彎曲正應(yīng)力強(qiáng)度計算要分別早找出最大拉應(yīng)力和最大壓應(yīng)力。3、由于脆性材料的彎曲梁其截面一般上下不對稱，上下邊沿點到中性軸的距離不等，因此最大拉、壓應(yīng)力不一定發(fā)生在彎矩絕對值最大處，要全面竟進(jìn)行分析。六、 例題：例1：如圖所示的矩形截面外伸梁，b=100mm，h=200mm，P1=10kN， P2=20kN，=10MPa，試校核此梁的強(qiáng)度。解：作梁的彎矩圖如圖（b）由梁的彎矩圖可得：2、強(qiáng)度校核max>即：此梁的強(qiáng)度不夠。 例2：T型截面鑄鐵梁如圖，Iz=136×104mm4,y1=30mm,y2=50mm,鐵鑄的抗拉許用應(yīng)力t30MPa，抗壓許用應(yīng)力c160MPa，F(xiàn)=2、5kN,q=2kN/m，試校核梁的強(qiáng)度。解：（1）求出梁的支座反力為     FA=0、75kN,FB=3、75kN