03剪力图和弯矩图课件PPT精.ppt
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1、弯 曲,第 9 章,9-4 求惯性矩的平行移轴公式,9-2 剪力图和弯矩图的进一步研究,9-3 弯曲正应力,9-6 梁的强度条件,9-5 弯曲切应力,9-8 弯曲应变能,9-10 超静定梁,9-7 挠度和转角,9-1 剪力和弯矩 剪力图和弯矩图,9-9 斜弯曲,样更郭耍营睦绚唇拢耘恒飞醇郧芽源骏倦雹驼哮捆肋秘庄窘巢鞋碗银被纷03剪力图和弯矩图-课件(PPT-精)03剪力图和弯矩图-课件(PPT-精),材料力学发展大事记 梁的弯曲问题,在关于力学和局部运动的两门新科学的对话和数学证明一书中,伽利略讨论的第二个问题是梁的弯曲强度问题。按今天的科学结论,当时作者所得的弯曲正应力公式并不完全正确,但该
2、公式已反映了矩形截面梁的承载能力和bh2(b、h分别为截面的宽度和高度)成正比,圆截面梁承载能力和d3(d为横截面直径)成正比的正确结论。对于空心梁承载能力的叙述则更为精彩,他说,空心梁“能大大提高强度而无需增加重量,所以在技术上得到广泛的应用。在自然界就更为普遍了。这样的例子在鸟类的骨骼和各种芦苇中可以看到,它们既轻巧,而又对弯曲和断裂具有相当高的抵抗能力”。,肪朱士核宦橇滑碧芯吝众床垢备俄难惋药肃辙遇板翘眼纹翠矣蓉烽魄虎晃03剪力图和弯矩图-课件(PPT-精)03剪力图和弯矩图-课件(PPT-精),梁在弯曲变形时,沿长度方向的纤维中有一层既不伸长也不缩短者,称为中性层。早在1620年荷兰物
3、理学家和力学家比克门(Beeckman I)发现,梁弯曲时一侧纤维伸长、另一侧纤维缩短,必然存在既不伸长也不缩短的中性层。英国科学家胡克(Hooke R)于1678年也阐述了同样的现象,但他们都没有述及中性层位置问题。首先论及中性层位置的是法国科学家马略特(Mariotte E,1680年)。其后莱布尼兹(Leibniz G W)、雅科布伯努利(Jakob Bernoulli,1694)、伐里农(Varignon D,1702年)等人及其他学者的研究工作尽管都涉及了这一问题,但都没有得出正确的结论。18世纪初,法国学者帕伦(Parent A)对这一问题的研究取得了突破性的进展。直到1826年纳
4、维(Navier,C.L.M.H)才在他的材料力学讲义中给出正确的结论:中性层过横截面的形心。,学忍壶苇块桅桥情廊描遂食富峪囱矿扔右颐绢升建握组冯嘴旁悉廊裹憋斌03剪力图和弯矩图-课件(PPT-精)03剪力图和弯矩图-课件(PPT-精),平截面假设是材料力学计算理论的重要基础之一。雅科布伯努利于1695年提出了梁弯曲的平截面假设,由此可以证明梁(中性层)的曲率和弯矩成正比。此外他还得到了梁的挠曲线微分方程。但由于没有采用曲率的简化式,且当时尚无弹性模量的定量结果,致使该理论并没有得到广泛的应用。,梁的变形计算问题,早在13世纪纳莫尔(Nemore J de)已经提出,此后雅科布伯努利、丹尼尔伯
5、努利(Daniel Bernoulli)、欧拉(Euler L)等人都曾经研究过这一问题。1826年纳维在他材料力学讲义中得出了正确的挠曲线微分方程式及梁的弯曲强度的正确公式,为梁的变形与强度计算问题奠定了正确的理论基础。,眶璃莽豫厕翠仑擂哗尉囊涧婉瓷蹬响炙梭戴极御象困祈自塌炽掘婆架瘴赃03剪力图和弯矩图-课件(PPT-精)03剪力图和弯矩图-课件(PPT-精),俄罗斯铁路工程师儒拉夫斯基()于1855年得到横力弯曲时的切应力公式。30年后,他的同胞别斯帕罗夫()开始使用弯矩图,被认为是历史上第一个使用弯矩图的人。,揖危栽拍屋磷吞舌唤猎甜谭稠煎肉杜艾蔼加运苯肥洪氮洼杰材郑茄诈鬼围03剪力图和弯
6、矩图-课件(PPT-精)03剪力图和弯矩图-课件(PPT-精),内 容 提 要,剪力和弯矩 剪力图和弯矩图,袁咕改蛇涨赚还拢妄晦毡杂责赌略雅禁具儒辟浓为蜡遗都卓刃煎糕棵腹放03剪力图和弯矩图-课件(PPT-精)03剪力图和弯矩图-课件(PPT-精),9 1 剪力和弯矩 剪力图和弯矩图,在外力作用下主要发生弯曲变形的杆件称为梁。,一、梁的剪力(FS)和弯矩(M)的定义与计算,1、用截面法求横截面上的内力,斋袖隆誊豪诣呕湖灾芯清评遥浚套旁畅峰名咽允落右慧券河督沾莆疑揉蔗03剪力图和弯矩图-课件(PPT-精)03剪力图和弯矩图-课件(PPT-精),用截面法假想地在横截面mm处把梁分为两段,先分析梁左
7、段。,a,P,A,B,m,m,x,由平衡方程得,可得 FS=FA,FS 称为 剪力,芯耸骋您堂凯猴吕烷猎件鹃洱二慈蟹年灾疡脓山徐造斟币笋耗卷睁华狙揖03剪力图和弯矩图-课件(PPT-精)03剪力图和弯矩图-课件(PPT-精),可得 M=FAx,由平衡方程,内力偶 M 称为 弯矩,a,P,A,B,m,m,x,FS,暖韧蒸皿孤寓分衣笔肿帖篆扩声粕谁列虹吠席表弱铝擅冰缠藕亲锻诧乖检03剪力图和弯矩图-课件(PPT-精)03剪力图和弯矩图-课件(PPT-精),a,P,A,B,m,m,x,FS,梁在弯曲变形时,横截面上的内力有两个,即,,结论,剪力 FS,弯矩 M,赎凄极墩身碰僵失潞盂鹃潜脏倾利韵庙贯消
8、缠涡诲袜龚旋君赦卖菲诬盘多03剪力图和弯矩图-课件(PPT-精)03剪力图和弯矩图-课件(PPT-精),其上剪力的指向和弯矩的转向则与取右段梁为研究对象所示相反。,FS,取右段梁为研究对象。,预酪引恍更茵灭炼列陨趋央韭媚啡拷沮秀恒割蓑梧奄懒忠罚棋楚粉断明茧03剪力图和弯矩图-课件(PPT-精)03剪力图和弯矩图-课件(PPT-精),+,(1)剪力 FS 的符号,2、FS 和 M 的正负号的规定,剪力 FS 使 梁的微段发生“左上右下”的错动为 正。,或使 考虑的脱离体有顺时针转动趋势的剪力为正。,普抿卞宙花弯栋骤债肋姑蛙念妮佩介讫椿从挤铺臀茁癣是屏妮拼旭境缚刚03剪力图和弯矩图-课件(PPT-
9、精)03剪力图和弯矩图-课件(PPT-精),-,剪力 FS 使 梁的微段发生“左下右上”的错动为负。,或使 考虑的脱离体有逆时针转动趋势的剪力为负。,谍尺箱匠沂刷堤氯特撮昭搬熬墅卵祭蒙哄悔汁休流抨驮曳秀衍熊智赏裁屠03剪力图和弯矩图-课件(PPT-精)03剪力图和弯矩图-课件(PPT-精),+,横截面上的弯矩使考虑的脱离体下边受拉,上边受压时为 正。,(2)弯矩符号,(受拉),(受压),望侗策汕斜撮筛僧淄脂二瑚栗赂番岸罕停膏帧委目澎侵复镐鲸跨朔伟放搞03剪力图和弯矩图-课件(PPT-精)03剪力图和弯矩图-课件(PPT-精),横截面上的弯矩使考虑的脱离体上边受拉,下边受压时为 负。,-,(受压
10、),(受拉),扼乃嫩站披荆铭口荐秉越也淆近噪心枕哆画辟货菲堂绘耶鸭痉像翱室机犁03剪力图和弯矩图-课件(PPT-精)03剪力图和弯矩图-课件(PPT-精),例题:求外伸梁 1-1,2-2,3-3,4-4 横截面上的剪力和弯矩。,12KN.m,A,B,2m,2m,2m,2KN,1,1,2,2,3,3,4,4,解:求支座反力,取整体为研究对象,纸炙吸怪放挑揖回茫帜庐扩假腋辙纶伯一玉诬拟痊丫私鳞冲叉活玉侗袋妊03剪力图和弯矩图-课件(PPT-精)03剪力图和弯矩图-课件(PPT-精),12KN.m,A,B,2m,2m,2m,2KN,1,1,2,3,3,4,4,求 1-1 横截面上的内力(假设剪力和弯
11、矩为正)。,2,得拟告氮升纸唱捣谦炊速尿熔悟滞菜元媳海浆冲筹诵朋浩欲合捎肄沧坠弹03剪力图和弯矩图-课件(PPT-精)03剪力图和弯矩图-课件(PPT-精),12KN.m,A,B,2m,2m,2m,2KN,2,2,3,3,4,4,求 2-2 横截面上的内力(假设剪力和弯矩为正)。,1,1,孕魁见衷宵迭倪番臭戎仟飞赂稼昼殿趋员凑平亮芳具俺满末收祈贱摩陕牵03剪力图和弯矩图-课件(PPT-精)03剪力图和弯矩图-课件(PPT-精),12KN.m,A,B,2m,2m,2m,2KN,2,2,3,3,4,4,1,1,在集中力偶两侧的相邻横截面上,剪力相同而弯矩发生突变,且突变值等于外集中力偶之矩.,丫抠
12、廷紫冀刀怎察公怠功钉惊驯毙失委陇磺滤铸蚊懒由渝幸肛祥独馆额妙03剪力图和弯矩图-课件(PPT-精)03剪力图和弯矩图-课件(PPT-精),12KN.m,A,B,2m,2m,2m,2KN,2,2,3,3,4,4,FB,FA,1,1,求 3-3 横截面上的内力(假设剪力和弯矩为正)。,骚妈粒娘殊惫魂取溉痪谁野酷寅俄画您吐噎醉庚乙乓媚谭伶虐敌附挎墩署03剪力图和弯矩图-课件(PPT-精)03剪力图和弯矩图-课件(PPT-精),12KN.m,A,B,2m,2m,2m,2KN,2,2,3,3,4,4,FB,FA,1,1,求 4-4 横截面上的内力(假设剪力和弯矩为正)。,厉慰补胆辽斥嚎神废棍吭抢械抵透剔
13、饥蹿伟继绰极菜刽视呸界买缴娘粗奖03剪力图和弯矩图-课件(PPT-精)03剪力图和弯矩图-课件(PPT-精),12KN.m,A,B,2m,2m,2m,2KN,2,2,3,3,4,4,FB,FA,1,1,在集中力两侧的相邻横截面上,剪力发生突变,且突变值等于集中力的数值。而弯矩保持不变。,褪扛涪长烽校刮郝追哟胎贾聘焕晌接碍扣昌宿列谜帐神动荫尸箩错塌丸库03剪力图和弯矩图-课件(PPT-精)03剪力图和弯矩图-课件(PPT-精),横截面上的 剪力 在数值上等于此横截面的 左侧 或 右侧 梁段上所有竖向 外力(包括斜向外力的竖向分力)的代数和。外力正负号的规定与剪力正负号的规定相同。,剪力符号:当截
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