实心截面梁的弯曲剪应力(材料力学课件).ppt

4-3实心截面梁的弯曲剪应力,一、矩形截面梁的剪应力,CL8TU16,二、工字形截面梁的剪应力,腹板,CL8TU17,翼缘,在腹板上：,在翼缘上，有平行于Q的剪应力分量，分布情况较复杂，但数量很小，并无实际意义，可忽略不计。,在翼缘上，还有垂直于Q方向的剪应力分量，它与腹板上的剪应力比较，一般来说也是次要的。,腹板负担了截面上的绝大部分剪力，翼缘负担了截面上的大部分弯矩。,对于标准工字钢梁：,三、圆截面梁的剪应力,CL8TU18,下面求最大剪应力：,例：圆形截面梁受力如图所示。已知材料的许用应力=160MPa，=100MPa，试求最小直径dmin。,CL8TU19,解：,由正应力强度条件：,由剪应力强度条件：,开口薄壁杆件:如角钢、槽钢、工字钢等。壁厚远小于整个截面的高、宽尺寸,其截面中线是一条不封闭的折线。开口薄壁杆件在自由扭转时,截面要发生翘曲。,4-4薄壁梁横截面上的剪应力与弯曲中心,一、剪应力流,对于薄壁截面，剪应力具有下列显著特征：剪应力作用线必平行于截面周边的切线方向，并形成剪应力流（shearingstressflow)由于壁很薄，故剪应力沿壁厚方向可视为均匀分布。,GDGCTU40,GDGCTU40,4-5开口薄壁截面梁的弯曲中心,与剪应力相对应的分布力系向横截面所在平面内不同点简化，将得到不同的结果。,如果向某一点简化结果所得的主矢不为零而主矩为零，则这一点称之为弯曲中心或剪力中心（shearingcenter),对于开口薄壁截面梁，即使横向力作用于形心主惯性平面内(非对称平面)，则梁除发生弯曲变形外，还将发生扭转变形。只有当横向力的作用线平行于形心主惯性平面并通过某个特定点时，梁才只发生平面弯曲，而无扭转变形。这个特定点称为横截面的弯曲中心，用A表示。,A,CL8TU25,以槽钢为例说明截面弯曲中心的确定方法。,GDGCTU41,翼缘上的剪应力：,GDGCTU41,腹板上的剪应力：,GDGCTU41,GDGCTU41,剪应力合力的作用点就是截面弯曲中心的位置,薄壁截面的弯曲中心位置，符合下列规则:(1)具有两个对称轴或反对称轴的截面，其弯曲中心与形心重合。(2)具有一个对称轴的截面，其弯曲中心一定在这个对称轴上。(3)若截面的中线是由若干相交于一点的直线段所组成，则此交点就是截面的弯曲中心。,试画出下列各薄壁截面弯曲中心的大致位置。若剪力的方向垂直向下，试画出剪应力流的方向。,GDGCTU43,GDGCTU43,GDGCTU43,GDGCTU43,GDGCTU43,GDGCTU43,GDGCTU44,GDGCTU44,GDGCTU44,GDGCTU44,