材料課件第七章彎曲變形

材料課件第七章彎曲變形目錄彎曲變形的定義與分類彎曲變形的應(yīng)力分析彎曲變形的應(yīng)變分析彎曲變形的能量原理彎曲變形的應(yīng)用實(shí)例01彎曲變形的定義與分類彎曲變形的定義01彎曲變形是指物體在受到外力作用時(shí)，其形狀發(fā)生改變的現(xiàn)象。這種變形通常發(fā)生在物體的軸線方向上，使其在平面內(nèi)發(fā)生彎曲。彎曲變形的特點(diǎn)02彎曲變形具有以下特點(diǎn)，一是外力作用下產(chǎn)生，二是變形主要發(fā)生在軸線方向，三是變形后的物體在平面內(nèi)呈現(xiàn)彎曲狀態(tài)。彎曲變形的物理模型03為了更好地理解和分析彎曲變形，可以采用物理模型進(jìn)行模擬。常見的物理模型包括梁的彎曲、薄壁圓筒的彎曲等，這些模型可以用來描述和分析不同形狀和尺寸的物體在彎曲變形時(shí)的行為。彎曲變形的定義按變形性質(zhì)分類根據(jù)變形的性質(zhì)，彎曲變形可分為彈性變形和塑性變形。彈性變形是指在外力去除后變形能夠完全恢復(fù)的變形，而塑性變形則是指外力去除后變形不能完全恢復(fù)的變形。按彎曲軸線分類根據(jù)彎曲軸線的不同，彎曲變形可分為平面彎曲和空間彎曲。平面彎曲是指軸線在某一平面內(nèi)的彎曲，而空間彎曲則是指軸線在三維空間內(nèi)的彎曲。按外力性質(zhì)分類根據(jù)外力的性質(zhì)，彎曲變形可分為靜載荷彎曲和動(dòng)載荷彎曲。靜載荷彎曲是指物體受到大小和方向不變的外力作用，而動(dòng)載荷彎曲則是指物體受到大小和方向隨時(shí)間變化的外力作用。彎曲變形的分類02彎曲變形的應(yīng)力分析在彎曲變形中，材料內(nèi)部的應(yīng)力分布不均勻，最大應(yīng)力出現(xiàn)在材料的內(nèi)側(cè)和外側(cè)，而中間部位應(yīng)力較小。彎曲應(yīng)力分布在受彎構(gòu)件中，彎曲應(yīng)力方向垂直于橫截面，內(nèi)側(cè)受拉應(yīng)力，外側(cè)受壓應(yīng)力。彎曲應(yīng)力方向彎曲應(yīng)力的大小可以根據(jù)材料力學(xué)中的公式進(jìn)行計(jì)算，公式為σ=My/Iz，其中σ為彎曲應(yīng)力，M為彎矩，y為截面點(diǎn)到中性軸的距離，Iz為截面對(duì)中性軸的慣性矩。彎曲應(yīng)力計(jì)算彎曲應(yīng)力分布

切應(yīng)力與剪切力切應(yīng)力在彎曲變形中，除了彎曲應(yīng)力外，還存在切應(yīng)力，切應(yīng)力是垂直于橫截面的力，它使材料發(fā)生剪切變形。剪切力剪切力是切應(yīng)力的合力，它使材料沿著橫截面發(fā)生相對(duì)錯(cuò)動(dòng)。切應(yīng)力和剪切力的計(jì)算切應(yīng)力和剪切力可以根據(jù)材料力學(xué)中的公式進(jìn)行計(jì)算，公式為T=F/A，其中T為切應(yīng)力，F(xiàn)為剪切力，A為橫截面面積。在彎曲變形中，存在一個(gè)或多個(gè)主應(yīng)力，它們是材料內(nèi)部應(yīng)力的最大值和最小值。主應(yīng)力主應(yīng)力方向稱為主方向，它是材料內(nèi)部最危險(xiǎn)的方向。主方向主應(yīng)力的大小可以根據(jù)材料力學(xué)中的公式進(jìn)行計(jì)算，公式為σ1≥σ2≥σ3，其中σ1、σ2、σ3分別為三個(gè)主應(yīng)力。主應(yīng)力的計(jì)算主應(yīng)力與主方向03彎曲變形的應(yīng)變分析應(yīng)變分為線應(yīng)變和角應(yīng)變，線應(yīng)變是指物體長(zhǎng)度方向的相對(duì)變化，角應(yīng)變是指物體角度的相對(duì)變化。應(yīng)變的單位是長(zhǎng)度單位，常用的單位有10^-6（微應(yīng)變）和10^-3（千應(yīng)變）等。應(yīng)變是描述物體形狀和尺寸變化的物理量，表示物體內(nèi)部某一點(diǎn)在應(yīng)力作用下的相對(duì)變形。應(yīng)變的基本概念

應(yīng)變的測(cè)量與計(jì)算應(yīng)變的測(cè)量方法主要有電阻應(yīng)變片法和光學(xué)干涉法等。電阻應(yīng)變片法是通過測(cè)量電阻絲長(zhǎng)度的變化來推算應(yīng)變，具有測(cè)量精度高、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，但需要外部電源。光學(xué)干涉法是通過光學(xué)干涉原理來測(cè)量物體長(zhǎng)度的變化，具有非接觸、高精度等優(yōu)點(diǎn)，但需要特殊的光學(xué)設(shè)備和環(huán)境。應(yīng)變的分布規(guī)律取決于物體的形狀、材料性質(zhì)、受力情況等因素。在彎曲變形中，應(yīng)變主要集中在物體的彎曲部分，且最大應(yīng)變出現(xiàn)在物體的內(nèi)側(cè)或外側(cè)邊緣。應(yīng)變的分布規(guī)律對(duì)于分析物體的應(yīng)力、應(yīng)變狀態(tài)以及預(yù)測(cè)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和疲勞壽命等具有重要意義。應(yīng)變的分布規(guī)律04彎曲變形的能量原理物體在受外力作用發(fā)生形變時(shí)所儲(chǔ)存的能量。彈性勢(shì)能物體在發(fā)生形變過程中所儲(chǔ)存的能量，與物體的應(yīng)變狀態(tài)有關(guān)。應(yīng)變能彈性勢(shì)能與應(yīng)變能0102彎曲變形的能量原理彎曲變形的能量原理是研究物體在彎曲變形過程中能量的轉(zhuǎn)化與傳遞規(guī)律。彎曲變形時(shí)，物體內(nèi)部存在應(yīng)力與應(yīng)變，這些應(yīng)力與應(yīng)變狀態(tài)決定了物體的能量狀態(tài)。彎曲變形的能量守恒在無(wú)外力作用的情況下，物體的總能量是守恒的，即彎曲變形過程中能量不會(huì)消失或產(chǎn)生。在彎曲變形過程中，物體的能量可以轉(zhuǎn)化為其他形式的能量，如熱能、光能等，但總能量保持不變。05彎曲變形的應(yīng)用實(shí)例總結(jié)詞橋梁在承受載荷時(shí)會(huì)產(chǎn)生彎曲變形，這種變形會(huì)影響橋梁的承載能力和安全性。詳細(xì)描述橋梁在車輛、人群和風(fēng)等外部載荷的作用下會(huì)產(chǎn)生彎曲變形。這種變形是由于橋梁受到的力矩作用，使橋梁發(fā)生彎曲。為了確保橋梁的安全使用，需要了解彎曲變形的程度和影響，并采取相應(yīng)的措施進(jìn)行加固和維護(hù)。橋梁的彎曲變形建筑結(jié)構(gòu)在受到溫度、濕度和外力等影響時(shí)會(huì)產(chǎn)生彎曲變形，這種變形可能會(huì)影響建筑的使用和安全性能?？偨Y(jié)詞建筑結(jié)構(gòu)在不同的外部因素作用下會(huì)發(fā)生彎曲變形，如溫度變化、濕度差異和外力作用等。這種變形可能會(huì)導(dǎo)致建筑物的窗戶、門和墻體的位置和形狀發(fā)生變化，影響建筑的使用功能和安全性。因此，建筑師和工程師在設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮到這些因素，采取相應(yīng)的措施來減小彎曲變形的影響。詳細(xì)描述建筑結(jié)構(gòu)的彎曲變形機(jī)械零件的彎曲變形機(jī)械零件在制造、加工和使用過程中可能會(huì)產(chǎn)生彎曲變形，這種變形會(huì)影響零件的精度和性能?？偨Y(jié)詞機(jī)械零件在制造、加工和使用過程中可能會(huì)因?yàn)楦鞣N原因產(chǎn)生彎