1§5–1引言§5–2平面弯曲时梁横截面上的正应力§5–3梁横截面上的剪应力§5–4梁的正应力和剪应力强度条件⋅梁的合理截面§5–5非对称截面梁的平面弯曲开口薄壁截面的弯曲中心§5–6考虑材料塑性时的极限弯矩第五章弯曲应力2§5-1引言1、弯曲构件横截面上的(内力)应力内力剪力Q剪应力τ弯矩M正应力σ平面弯曲时横截面σ纯弯曲梁(横截面上只有M而无Q的情况)平面弯曲时横截面τ剪切弯曲(横截面上既有Q又有M的情况)2、研究方法纵向对称面P1P2例如:某段梁的内力只有弯矩没有剪力时,该段梁的变形称为纯弯曲。如AB段。PPaaABQMxx纯弯曲(PureBending):§5-2平面弯曲时梁横截面上的正应力1.梁的纯弯曲实验横向线(ab、cd)变形后仍为直线,但有转动;纵向线变为曲线,且上缩下伸;横向线与纵向线变形后仍正交。(一)变形几何规律:一、纯弯曲时梁横截面上的正应力中性层纵向对称面中性轴bdacabcdMM横截面上只有正应力。平面假设:横截面变形后仍为平面,只是绕中性轴发生转动,距中性轴等高处,变形相等。(可由对称性及无限分割法证明)3.推论2.两个概念中性层:梁内一层纤维既不伸长也不缩短,因而纤维不受拉应力和压应力,此层纤维称中性层。中性轴:中性层与横截面的交线。A1B1O1O4.几何方程:(1)......ρεyx=abcdABdθρxy11111OOBAABABBAx−=−=εOO1ρθρθρθρyy=−+=ddd)((二)物理关系:假设:纵向纤维互不挤压。于是,任意一点均处于单项应力状态。(2)......ρεσEyExx==σxσx(三)静力学关系:0ddd=====∫∫∫∑ρρρσzAAAxESAyEAEyAN轴过形心中性)(0zSz∴=0dd)d(≡====∫∫∫∑ρρρσyzAAAyEIAyzEAEyzzAM(对称面)MEIAyEAEyyAMzAAAz=====∫∫∫∑ρρρσdd)d(22zzEIM=ρ1……(3)EIz杆的抗弯刚度。(4)......zxIMy=σ(四)最大正应力:zWM=maxσ……(5)DdDd=α)1(3243maxαπ−==−−DyIWzz圆环bB)1(6332maxBHbhBHyIWzz−==−−回字框maxyIWzz=抗弯截面模量。⇒例1受均布载荷作用的简支梁如图所示,试求:(1)1——1截面上1、2两点的正应力;(2)此截面上的最大正应力;(3)全梁的最大正应力;(4)已知E=200GPa,求1—1截面的曲率半径。Q=60kN/mAB1m2m11xM+82qLM1Mmax12120180zy解:画M图求截面弯矩kNm60)22(121=−==xqxqLxM30Q=60kN/mAB1m2m11xM+82qLM1Mmax12120zykNm5.678/3608/22max=×==qLM451233m10832.5101218012012−−×=××==bhIz34m1048.62/−×==zzIWMPa7.6110832.560605121=××...