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1、* * Mechanics of MaterialsMechanics of Materials * * Mechanics of MaterialsMechanics of Materials 第五章第五章 弯弯 曲曲 应应 力力 5-2-5-2-2 2 提高梁强提高梁强 度的措施度的措施 * * Mechanics of MaterialsMechanics of Materials 第五章第五章 弯弯 曲曲 应应 力力 5-2-5-2-3 3 提 高 梁 强 度 的 实 际 意 义 * * Mechanics of MaterialsMechanics of Materials 第五章第
2、五章 弯弯 曲曲 应应 力力 5-2-5-2-4 4 两侦察兵体重均为800 N，等截面窄跳板， 允许最大弯矩M=600 Nm 问：如何安全过沟？ 实际应用问题问题 * * Mechanics of MaterialsMechanics of Materials 第五章第五章 弯弯 曲曲 应应 力力 5-2-5-2-5 5 实心截面梁正应力与切应力比较 FP l * * Mechanics of MaterialsMechanics of Materials 第五章第五章 弯弯 曲曲 应应 力力 5-2-5-2-6 6 实心截面梁正应力与切应力比较 半径 d 宽为b、高为h * * Mecha
3、nics of MaterialsMechanics of Materials 第五章第五章 弯弯 曲曲 应应 力力 5-2-5-2-7 7 控制细长梁强度的因素 正应力强度条件： * * Mechanics of MaterialsMechanics of Materials 第五章第五章 弯弯 曲曲 应应 力力 5-2-5-2-8 8 一、减少弯矩值一、减少弯矩值 1、合理安排梁的受力情况 x MPl/4 x M A B P l al/2 Pa/2 A B P l/2 l 提高弯曲梁强度的措施 正应力强度条件： * * Mechanics of MaterialsMechanics of
4、Materials 第五章第五章 弯弯 曲曲 应应 力力 5-2-5-2-9 9 2、合理安排 梁的支座 q B A x M ql2/8 q 0.2l0.2l0.6l AB x M * * Mechanics of MaterialsMechanics of Materials 第五章第五章 弯弯 曲曲 应应 力力 5-2-5-2-1010 工程实例： 门式起重机的大梁 锅炉筒体 * * Mechanics of MaterialsMechanics of Materials 第五章第五章 弯弯 曲曲 应应 力力 5-2-5-2-1111 多支座梁 * * Mechanics of Mater
5、ialsMechanics of Materials 第五章第五章 弯弯 曲曲 应应 力力 5-2-5-2-1212 斜拉桥示意图 * * Mechanics of MaterialsMechanics of Materials 第五章第五章 弯弯 曲曲 应应 力力 5-2-5-2-1313 南京长江二桥 （斜拉桥，628米） * * Mechanics of MaterialsMechanics of Materials 第五章第五章 弯弯 曲曲 应应 力力 5-2-5-2-1414 悬索桥示意图 * * Mechanics of MaterialsMechanics of Material
6、s 第五章第五章 弯弯 曲曲 应应 力力 5-2-5-2-1515 江阴长江大桥 （悬索桥，1385米） 美国金门大桥 （悬索桥，1280米） * * Mechanics of MaterialsMechanics of Materials 第五章第五章 弯弯 曲曲 应应 力力 5-2-5-2-1616 二、提高抗弯截面系数二、提高抗弯截面系数 选用合理的截面形状 各种不同横截面形状的梁 * * Mechanics of MaterialsMechanics of Materials 第五章第五章 弯弯 曲曲 应应 力力 5-2-5-2-1717 在截面积A相同的情况下，抗弯截面系数W z越大
7、，梁的承载 能力越高。 1）矩形截面梁的横放与竖放 b h Zc h b Zc 2）截面形状不同时，用Wz/A来恒量截面的 合理性与经济性 -越大，截面越合理 * * Mechanics of MaterialsMechanics of Materials 第五章第五章 弯弯 曲曲 应应 力力 5-2-5-2-1818 b h hh h h d 0.167h0.125h0.205h(0.270.31)h(0.290.31)h d=0.8h 常见截面的Wz/A值比较: 从表中可以看出，材料远离中性轴的截面较经济合理。 工程中的吊车梁、桥梁常采用工字形、槽形或箱形截面， 房屋建筑中的楼板采用空心圆
8、孔板，道理就在于此。 * * Mechanics of MaterialsMechanics of Materials 第五章第五章 弯弯 曲曲 应应 力力 5-2-5-2-1919 3）拉压性能不一的材料如铸铁，宜用不对称的截面，使中 性轴靠近拉的一侧 h2 Zc h1 Zc 三、设计梁的合理造型三、设计梁的合理造型 1、变截面梁 1) b不变，中间h加大 Zc * * Mechanics of MaterialsMechanics of Materials 第五章第五章 弯弯 曲曲 应应 力力 5-2-5-2-2020 x MPl/4 x b(x) bmin 2) h 不变，中间b随x与弯
9、矩M（x）同规律变化，如上图 3) b 不变，中间h 随x与弯矩 M（x）规律变化，如 右图摇臂钻床的摇臂。 A B P l/2 l * * Mechanics of MaterialsMechanics of Materials 第五章第五章 弯弯 曲曲 应应 力力 5-2-5-2-2121 2、等强度梁 阶梯梁 渔腹梁 （工艺上简化 ） * * Mechanics of MaterialsMechanics of Materials 第五章第五章 弯弯 曲曲 应应 力力 5-2-5-2-2222 日本岩大桥 雨蓬梁板 实例： * * Mechanics of MaterialsMechan
10、ics of Materials 第五章第五章 弯弯 曲曲 应应 力力 5-2-5-2-2323 变截面梁 * * Mechanics of MaterialsMechanics of Materials 第五章第五章 弯弯 曲曲 应应 力力 5-2-5-2-2424 台风战斗机 朱德的扁担 * * Mechanics of MaterialsMechanics of Materials 第五章第五章 弯弯 曲曲 应应 力力 5-2-5-2-2525 海鸥 松树 * * Mechanics of MaterialsMechanics of Materials 第五章第五章 弯弯 曲曲 应应 力
11、力 5-2-5-2-2626 构件选用何种材料，应综合考虑安全、经济等因素。近年 来低合金钢生产发展迅速，如16Mn钢、15MnTi钢等。这些 低合金钢的生产工艺和成本与普通钢相近，但强度高、韧性 好。南京长江大桥广泛采用了16Mn钢，与低碳钢相比节约 了15%的钢材。铸铁抗拉强度较低，但价格低廉。铸铁经球 化处理成为球墨铸铁后，提高了强度极限和塑性性能。不少 工厂用球墨铸铁代替钢材制造曲轴和齿轮，取得了较好的经 济效益。 四、提高材料的力学性能四、提高材料的力学性能 * * Mechanics of MaterialsMechanics of Materials 第五章第五章 弯弯 曲曲 应
12、应 力力 5-2-5-2-2727 台风战斗机 * * Mechanics of MaterialsMechanics of Materials 第五章第五章 弯弯 曲曲 应应 力力 5-2-5-2-2828 弯起钢筋布置 主应力迹线 五、其他方法五、其他方法 * * Mechanics of MaterialsMechanics of Materials 第五章第五章 弯弯 曲曲 应应 力力 5-2-5-2-2929 预应力钢筋 以上的措施仅仅考虑提高梁的强度方面，事实上，梁的合 理使用应综合考虑强度与刚度、稳定性等问题。 * * Mechanics of MaterialsMechanics of Materials 第五章第五章 弯弯 曲曲 应应 力力 5-2-5-2-3030 枕木增加支承； 工字钢合理的截面形状； 优质钢材提高材料的力学性能； 六、一个例子六、一个例子 * * Mechanics of MaterialsMech
