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1、材料课件第七章 弯曲变形目录弯曲变形的定义与分类弯曲变形的应力分析弯曲变形的应变分析弯曲变形的能量原理弯曲变形的应用实例01弯曲变形的定义与分类弯曲变形的定义01弯曲变形是指物体在受到外力作用时，其形状发生改变的现象。这种变形通常发生在物体的轴线方向上，使其在平面内发生弯曲。弯曲变形的特点02弯曲变形具有以下特点，一是外力作用下产生，二是变形主要发生在轴线方向，三是变形后的物体在平面内呈现弯曲状态。弯曲变形的物理模型03为了更好地理解和分析弯曲变形，可以采用物理模型进行模拟。常见的物理模型包括梁的弯曲、薄壁圆筒的弯曲等，这些模型可以用来描述和分析不同形状和尺寸的物体在弯曲变形时的行为。弯曲变形
2、的定义按变形性质分类根据变形的性质，弯曲变形可分为弹性变形和塑性变形。弹性变形是指在外力去除后变形能够完全恢复的变形，而塑性变形则是指外力去除后变形不能完全恢复的变形。按弯曲轴线分类根据弯曲轴线的不同，弯曲变形可分为平面弯曲和空间弯曲。平面弯曲是指轴线在某一平面内的弯曲，而空间弯曲则是指轴线在三维空间内的弯曲。按外力性质分类根据外力的性质，弯曲变形可分为静载荷弯曲和动载荷弯曲。静载荷弯曲是指物体受到大小和方向不变的外力作用，而动载荷弯曲则是指物体受到大小和方向随时间变化的外力作用。弯曲变形的分类02弯曲变形的应力分析在弯曲变形中，材料内部的应力分布不均匀，最大应力出现在材料的内侧和外侧，而中间
3、部位应力较小。弯曲应力分布在受弯构件中，弯曲应力方向垂直于横截面，内侧受拉应力，外侧受压应力。弯曲应力方向弯曲应力的大小可以根据材料力学中的公式进行计算，公式为=My/Iz，其中为弯曲应力，M为弯矩，y为截面点到中性轴的距离，Iz为截面对中性轴的惯性矩。弯曲应力计算弯曲应力分布 切应力与剪切力切应力在弯曲变形中，除了弯曲应力外，还存在切应力，切应力是垂直于横截面的力，它使材料发生剪切变形。剪切力剪切力是切应力的合力，它使材料沿着横截面发生相对错动。切应力和剪切力的计算切应力和剪切力可以根据材料力学中的公式进行计算，公式为T=F/A，其中T为切应力，F为剪切力，A为横截面面积。在弯曲变形中，存在
4、一个或多个主应力，它们是材料内部应力的最大值和最小值。主应力主应力方向称为主方向，它是材料内部最危险的方向。主方向主应力的大小可以根据材料力学中的公式进行计算，公式为123，其中1、2、3分别为三个主应力。主应力的计算主应力与主方向03弯曲变形的应变分析应变分为线应变和角应变，线应变是指物体长度方向的相对变化，角应变是指物体角度的相对变化。应变的单位是长度单位，常用的单位有10-6（微应变）和10-3（千应变）等。应变是描述物体形状和尺寸变化的物理量，表示物体内部某一点在应力作用下的相对变形。应变的基本概念 应变的测量与计算应变的测量方法主要有电阻应变片法和光学干涉法等。电阻应变片法是通过测量
5、电阻丝长度的变化来推算应变，具有测量精度高、稳定性好等优点，但需要外部电源。光学干涉法是通过光学干涉原理来测量物体长度的变化，具有非接触、高精度等优点，但需要特殊的光学设备和环境。应变的分布规律取决于物体的形状、材料性质、受力情况等因素。在弯曲变形中，应变主要集中在物体的弯曲部分，且最大应变出现在物体的内侧或外侧边缘。应变的分布规律对于分析物体的应力、应变状态以及预测结构强度和疲劳寿命等具有重要意义。应变的分布规律04弯曲变形的能量原理物体在受外力作用发生形变时所储存的能量。弹性势能物体在发生形变过程中所储存的能量，与物体的应变状态有关。应变能弹性势能与应变能0102弯曲变形的能量原理弯曲变形
6、的能量原理是研究物体在弯曲变形过程中能量的转化与传递规律。弯曲变形时，物体内部存在应力与应变，这些应力与应变状态决定了物体的能量状态。弯曲变形的能量守恒在无外力作用的情况下，物体的总能量是守恒的，即弯曲变形过程中能量不会消失或产生。在弯曲变形过程中，物体的能量可以转化为其他形式的能量，如热能、光能等，但总能量保持不变。05弯曲变形的应用实例总结词桥梁在承受载荷时会产生弯曲变形，这种变形会影响桥梁的承载能力和安全性。详细描述桥梁在车辆、人群和风等外部载荷的作用下会产生弯曲变形。这种变形是由于桥梁受到的力矩作用，使桥梁发生弯曲。为了确保桥梁的安全使用，需要了解弯曲变形的程度和影响，并采取相应的措施
7、进行加固和维护。桥梁的弯曲变形建筑结构在受到温度、湿度和外力等影响时会产生弯曲变形，这种变形可能会影响建筑的使用和安全性能。总结词建筑结构在不同的外部因素作用下会发生弯曲变形，如温度变化、湿度差异和外力作用等。这种变形可能会导致建筑物的窗户、门和墙体的位置和形状发生变化，影响建筑的使用功能和安全性。因此，建筑师和工程师在设计时需要考虑到这些因素，采取相应的措施来减小弯曲变形的影响。详细描述建筑结构的弯曲变形机械零件的弯曲变形机械零件在制造、加工和使用过程中可能会产生弯曲变形，这种变形会影响零件的精度和性能。总结词机械零件在制造、加工和使用过程中可能会因为各种原因产生弯曲变形，如热处理、加工误差和使用过程中的应力等。这种变形会导致零件的精度下降，影响其性能和使用寿命。为了减小弯曲变形的影响，需要采取相应的工艺和技术措施，如热处理、加工工艺优化和使用前的检测等。详细描述感谢观看THANKS