梁的变形.pptx

第七章 梁弯曲时的位移位移的度量1 梁的位移-挠度及转角挠度转角挠曲线挠曲线 梁变形后各截面梁变形后各截面形心的连线形心的连线挠度向下为正，向上为负挠度向下为正，向上为负.转角绕截面中性轴顺时针转为正，转角绕截面中性轴顺时针转为正，逆时针转为负。逆时针转为负。2 梁的挠曲线近似微分方程及积分梁挠曲线近似微分方程在小变形情况下，任一截面的转角等于挠曲线在该截面处的切线斜率。通过积分求弯曲位移的特征：1、适用于细长梁在线弹性范围内、小变形情况下的对称弯曲。2、积分应遍及全梁。在梁的弯矩方程或弯曲刚度不连续处，其挠曲线的近似 微分方程应分段列出，并相应地分段积分。3、积分常数由位移边界条件确定。积分常数积分常数C C1 1、C C2 2由边界条件确定由边界条件确定XyXy 求图所示悬臂梁A端的挠度与转角。例题例题例题例题 5.15.1边界条件 例题例题例题例题 5.25.2 求图所示悬臂梁B端的挠度与转角。边界条件 求图示简支梁在集中荷载F的作用下（F力在右半跨）的最大挠度。例题例题例题例题 5.35.3AC段CB段 求图示简支梁在集中荷载F的作用下（F力在右半跨）的最大挠度。例题例题例题例题 5.35.3最大转角力靠近哪个支座，哪边的转角最大。最大挠度令x=a转角为零的点在AC段一般认为梁的最大挠度就发生在跨中 例题例题例题例题 5.45.4画出挠曲线大致形状。图中C为中间铰。两根梁由中间铰连接，挠曲线在中间铰处，挠度连续，但转角不连续。例题例题例题例题 5.55.5 用积分法求图示各梁挠曲线方程时,试问下列各梁的挠曲线近似微分方程应分几段;将分别出现几个积分常数,并写出其确定积分常数的边界条件挠曲线方程应分两段AB,BC.共有四个积分常数xy边界条件连续条件 例题例题例题例题 5.55.5 用积分法求图示各梁挠曲线方程时,试问下列各梁的挠曲线近似微分方程应分几段;将分别出现几个积分常数,并写出其确定积分常数的边界条件xy挠曲线方程应分两段AB,BC.共有四个积分常数边界条件连续条件 例题例题例题例题 5.55.5 用积分法求图示各梁挠曲线方程时,试问下列各梁的挠曲线近似微分方程应分几段;将分别出现几个积分常数,并写出其确定积分常数的边界条件xy挠曲线方程应分两段AB,BC.共有四个积分常数边界条件连续条件L1全梁仅一个挠曲线方程共有两个积分常数边界条件 例题例题例题例题 5.55.5 用积分法求图示各梁挠曲线方程时,试问下列各梁的挠曲线近似微分方程应分几段;将分别出现几个积分常数,并写出其确定积分常数的边界条件xy 例题例题例题例题 5.55.5 用积分法求图示各梁挠曲线方程时,试问在列各梁的挠曲线近似微分方程时应分几段;将分别出现几个积分常数,并写出其确定积分常数的边界条件挠曲线方程应分两段AB,BC.共有四个积分常数边界条件连续条件xy3 按叠加原理计算梁的挠度和转角按叠加原理计算梁的挠度和转角叠加法计算位移的条件：叠加法计算位移的条件：1 1、梁在荷载作用下产生的变形是微小的；、梁在荷载作用下产生的变形是微小的；2 2、材料在线弹性范围内工作，梁的、材料在线弹性范围内工作，梁的位移与荷载呈线性关系；位移与荷载呈线性关系；3 3、梁上每个荷载引起的位移，不受、梁上每个荷载引起的位移，不受其其他荷载的影响他荷载的影响。例题例题例题例题 5.65.6 试用叠加原理求图示弯曲刚度为EIz的简支梁的跨中截面挠度c和梁端截面的转角AB.AB梁的EI为已知,试用叠加法,求梁中间C截面挠度.例题例题例题例题 5.75.7计算C点挠度将三角形分布荷载看成载荷集度为q0的均布载荷的一半查表 例题例题例题例题 5.85.8试用叠加法求图示梁C截面挠度.EI为已知。例题例题例题例题 5.95.9变截面梁如图示，试用叠加法求自由端的挠度c.例题例题例题例题 5.105.10多跨静定梁如图示，试求力作用点E处的挠度E.例题例题例题例题 5.115.11 图示简支梁AB，在中点处加一弹簧支撑,若使梁的C截面处弯矩为零,试求弹簧常量k.C处挠度等于弹簧变形。根据对称关系平衡关系叠加法求挠度 例题例题例题例题 5.125.12 悬臂梁受力如图示.关于梁的挠曲线,由四种答案,请分析判断,哪一个是正确的?(a)(b)(C)(d)AB,CD段弯矩为零，所以这两段保持直线不发生弯曲变形。AB,BC,CD三段变形曲线在交界处应有共切线。5 梁的刚度校核梁的刚度校核.提高梁的刚度的措施提高梁的刚度的措施1,梁的刚度校核 例题例题例题例题 5.135.13 悬臂梁承受荷载如图示。已知均布荷载集度q=15kN/m，梁的长度L=2a=2m，材料的弹性模量E=210GPa，许用正应力=160MPa，梁的许可挠度/L=1/500。试选择工字钢的型号。1.按强度选择查表：选16号工字钢2.按刚度选择查表：选22a号工字钢2,提高刚度的途径提高刚度主要是指减小梁的弹性位移 弹性位移不仅与载荷有关，而且与杆长和梁的弯曲刚度(EIZ)有关对于梁,其长度对弹性位移影响较大.因此减小弹性位移除了采用合里的截面形状以增加惯性矩IZ外,主要是减小梁的长度,当梁的长度无法减小时,则可增加中间支座.6 梁内的弯曲应变能梁内的弯曲应变能横力弯曲轴向拉压扭 转内力分量内力分量轴力FN扭矩T对称弯曲内力分量弯矩M,剪力FS应力分布规律应力分布规律正应力均匀分布切应力与距圆心距离成正比分布应力分布规律正应力与中性轴距离成正比切应力沿截面高度呈抛物线应力状态应力状态应力状态单轴应力状态纯剪切应力状态单轴应力状态纯剪切应力状态强度条件强度条件轴向拉压扭 转对称弯曲强度条件变形公式变形公式变形公式轴向线应变单位长度扭转角挠曲线曲率截面位移截面位移截面位移轴向线位移扭转角挠度与转角刚度条件刚度条件轴向拉压扭 转对称弯曲刚度条件变形刚度条件变形刚度条件位移刚度条件应变能应变能应变能Lq0MABAq0LRBABxq0LABf或或8.6 用变形比较法解简单超静定用变形比较法解简单超静定梁梁处理方法：处理方法：3 3种方程（变形协调、物理、平衡）相结合，种方程（变形协调、物理、平衡）相结合，求全部未知力求全部未知力解：解：建立静定基建立静定基 确定超静定次数确定超静定次数 用反力代替多余约束用反力代替多余约束 得新结构得新结构 静定基静定基等价等价几何方程几何方程变形协调方程变形协调方程q0LRBAB=+RBABq0AB物理方程物理方程补充方程补充方程求解其它问题求解其它问题 （反力、应力、变形等）（反力、应力、变形等）几何方程几何方程 变形协调方程变形协调方程解：解：建立静定基建立静定基例例10 求求B B点反力点反力=LBCxfq0LRBABCq0LRBAB=RBAB+q0AB+物理方程物理方程 变形与力的关系变形与力的关系补充方程补充方程LBCxfq0LRBABC=RBABq0AB求解其它问题求解其它问题（反力、应力、变形等）（反力、应力、变形等）