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弯心

梁截面所在平面内的一个具有如下特性的点:当剪力通过该点时,截面与邻近截面间无相对扭转。对于等截面直梁,若每个截面上的剪力都通过弯心,则在整个梁中将只有弯矩而无扭矩。因此,为了减小梁中的扭矩,就必须确定弯心并在设计中尽量使载荷通过弯心。弯心的研究对薄壁梁型的航空结构尤为重要,因为它和结构的颤振等气动弹性分析密切相关。

弯心基本信息

弯心常用方法

下面是求几种常用薄壁梁弯心的方法:

弯心开截面薄壁梁

开截面薄壁梁的一个重要特性是:在剪应力沿壁厚均匀分布的假定下,对于某个几何形状确定的截面,弯曲剪应力分布规律是确定的,弯曲剪应力的合力作用点也是确定的,这个合力作用点称为剪心。由于仅当外力通过此点时才能被剪应力的合力所平衡而不引起扭矩,所以剪心就是弯心。薄壁梁,由于剪应力的合力通过B点,所以该点就是弯心。对于任意开截面薄壁梁,弯心的坐标xbyb可由外力和截面上的剪力合力对任意选定的坐标原点O 的力矩平衡条件求得:

式中ρO点到积分单元ds的垂距;l为薄壁截面的中线长度;SxSy为截面静矩;lxly为截面惯性矩(见截面的几何性质)。积分沿中线进行。

弯心单闭截面薄壁梁

这种梁的剪应力分布规律比开截面复杂,一般不完全取决于截面的几何形状。但弯心的位置仍可根据对某一点的力矩平衡条件求得,公式为:

式中t为壁厚;A为封闭截面中线所包围的面积。积分沿封闭中线进行。闭截面中的剪应力随外力而改变,因此不存在确定的剪心。开截面薄壁梁中剪心和弯心一致的结论在这里不再适用。但由于闭截面可以承受扭矩,可推出如下的特性:因剪力作用于弯心不引起截面的扭转,根据位移互等定律,当扭矩作用于截面时,弯心不会移动,即整个截面绕弯心转动。因此,闭截面薄壁梁的弯心又称扭心。对于等截面直梁,各截面弯心的连线称为弯轴(又称扭轴)。在扭矩作用下,整个梁绕弯轴扭转。

弯心多闭截面薄壁梁

多闭截面薄壁染弯心的概念和单闭截面相同,但计算比较复杂,故常采用实验测定法。例如,图5中悬臂三闭室薄臂梁的弯心可以按下述步骤求出,首先将力P加到点1上,得到点1的位移11和点2的位移21;然后再将力P以相反的方向加到点2上,得到点1的位移12和点2的位移22。当上述力同时作用在点1和点2时,点1的位移为1112,点2的位移为2221,截面其他部分的位移可按直线关系求得。由于是纯扭转,故弯心(即扭心)应在位移等于零的点,即图5中的B点。实心截面梁的弯心可用弹性力学的方法求得,但比上述求法复杂。 2100433B

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弯心造价信息

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弯心弯心简介

梁截面所在平面内的一个具有如下特性的点:当剪力通过该点时,截面与邻近截面间无相对扭转。对于等截面直梁,若每个截面上的剪力都通过弯心,则在整个梁中将只有弯矩而无扭矩。弯心的研究对薄壁梁型的航空结构尤为重要。开截面薄壁梁的剪心就是弯心。闭截面薄壁梁的弯心又称扭心。

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弯心常见问题

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弯心文献

(整理)轴心、纯弯、压弯拉弯构件钢结构设计总结1 (整理)轴心、纯弯、压弯拉弯构件钢结构设计总结1

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精品文档 精品文档 轴心、纯弯、压弯拉弯构件钢结构设计总结 一、强度验算 轴心受压(受拉)构件 抗拉抗压强度验算: n N f A 纯弯构件 1.抗弯强度验算: yx x nx y ny MM f W W , f 抗弯强度设计值, x 截面塑性发展系数,查表 6-1 可 得。注:受压翼缘宽厚比应限制塑性发展,当 1 235 235 13 15 y y b f t f ;承受动荷载;弹性范围工作 的构件,宜取 1.0x 。 2.抗剪强度验算: v w VS f It 3.局部压力验算: c w z F f t l 。式中, F 集中荷载, 集中荷载放大系数; zl 集中荷载在腹板 计算高度上边缘的假定分布长度,为 5 2z y Rl a h h (见 P165) 4.强度折算: 2 2 2 13c ce f 拉弯压弯构件 yx n x nx y ny MMN f A W W 二、刚度验算

轴心、纯弯、压弯拉弯构件钢结构设计总结1 轴心、纯弯、压弯拉弯构件钢结构设计总结1

轴心、纯弯、压弯拉弯构件钢结构设计总结1

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第 1页 轴心、纯弯、压弯拉弯构件钢结构设计总结 一、强度验算 轴心受压(受拉)构件 抗拉抗压强度验算: n N f A 纯弯构件 1.抗弯强度验算: yx x nx y ny MM f W W , f 抗弯强度设计值, x 截面塑性发展系数,查表 6-1 可 得。注:受压翼缘宽厚比应限制塑性发展,当 1 235 235 13 15 y y b f t f ;承受动荷载;弹性范围工作 的构件,宜取 1.0x 。 2.抗剪强度验算: v w VS f It 3.局部压力验算: c w z F f t l 。式中, F 集中荷载, 集中荷载放大系数; zl 集中荷载在腹板 计算高度上边缘的假定分布长度,为 5 2z y Rl a h h (见 P165) 4.强度折算: 2 2 2 13c ce f 拉弯压弯构件 yx n x nx y ny MMN f A W W 二、刚度验算 轴心受压构

拉弯拉弯构件

承受轴心拉力和弯矩共同作用下的构件成为拉弯构件,它包括偏心受拉构件和有横向荷载作用的拉杆构件。钢结构中拉弯构件应用较少

对于拉弯构件,如果弯矩不大而主要承受轴心拉力作用时,它的截面形式和一般轴心拉杆一样。弯 在拉力和弯矩的共同作用下,截面出现塑性铰即视为承受能力的极限。但对格构式构件或冷弯薄壁型钢构件,截面边缘出现塑性即已基本上达到强度的极限。一般情况下,拉弯构件丧失整体稳定性和局部稳定性的可能性不大2100433B

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钢筋冷弯冷弯性能标准

其中钢筋的冷弯性能合格标准为:在规定的弯心自经D和冷弯角度α下弯曲后,在弯曲处钢筋应无裂纹、鳞落或断裂现象。按钢筋技术标准,不同种类钢筋的D和α的取值不同,例如335级月牙纹钢筋的α=180°,当直径不大于25mm时,弯心直径D=2d,当直径d大于25mm弯心直径D=3d 。

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钢筋冷弯冷弯性能

指金属材料在常温下能承受弯曲而不破裂性能。弯曲程度一般用弯曲角度α(外角)或弯心直径d对材料厚度a的比值表示,α愈大或 d/a 愈小,则材料的冷弯性愈好。冷弯性能可衡量钢材在常温下冷加工弯曲时产生塑性变形的能力。冷弯性能是衡量中厚钢板塑性好坏的一项重要力学性能指标,冷弯试验是钢板性能必不可少的检验项目。实际生产中,冷弯性能不合格经常发生,使之成为中厚钢板性能不合格的主要原因之一 ,直接影响了产品质量和企业经济效益。

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