弯曲 (力学)

✍ dations ◷ 2025-05-18 11:36:11 #静力学,固体力学,变形

弯曲(bending)也称为屈曲(flexure),为材料力学的名词.是指一形状狭长的结构件固体,受到和其长轴垂直的外力时,固体变形的情形。

若结构件在某一方向长度很长,另外二方向的尺寸是该方向尺寸的1/10或更小,即满足上述形状狭长的定义,当其长度显著的大于其宽度及厚度,此结构件会称为梁。例如衣櫉中的横杆会因为衣架上衣服的总重量而变形,就是梁受力弯曲的例子。另外方面,壳层(英语:Shell (structure))是指另外一种结构,其长宽是相近的数量级,但其厚度较长宽要小很多。例如一个大直径、薄壁,长度和直径相当的管子横放,一侧固定,上方乘载重量,是壳层受力弯曲的例子之一。

若没有具体说明物体的形状,“弯曲”可以指任何外形物体的弯曲。在工程应用上,有时会说明弯曲物体的形状,例如“杆的弯曲”(bending of rods)、“梁的弯曲”(bending of beams)、平板弯曲(英语:Bending of plates)(bending of plates)、壳层弯曲(bending of shells)等。

梁在受到侧向力时,其内部会变形,而且会产生应力。准静(quasi-static)弯曲是假设弯曲产生的形变以及应力不随时间而变化。若考虑一水平梁,两侧固定,中间受到往下的力,梁的上半部会受到压缩力,而梁的上半部会受到拉伸力。由于其侧向力,会产生以下两种内应力:

后二个力会形成力偶或是矩(英语:Moment (physics)),两个力大小相等,方向相反。弯矩(英语:Bending moment)会抵抗梁受力弯曲时的变形特性。若一些简化的假设成立,可以精确估测梁上的应力分布。

在细长梁的欧拉﹣伯努力栋梁方程中,重要的假设是“平面截面在受力后仍维持平面”,换句话说,不考虑剪力对截面的影响(无剪切形变)。而且线性的应力应力分布只适用于最大应力小于材料屈服强度情形。(条目塑性弯曲(英语:plastic bending)会探讨应力超过屈服强度的情形。)在材料屈服时,截面受到的最大应力(在离梁的中性轴(英语:neutral axis)最远的位置)定义为抗挠强度(英语:flexural strength)。

考虑以下条件成立的梁:

此情形下,描述梁形变( w {\displaystyle w} = 0, = 1

mode = 0, = 2

mode = 1, = 2

相关

  • 尼氏征尼氏征(Nikolsky's sign)又称棘层松解征,是某些皮肤病发生棘层松解时的触诊表现,可有四种阳性表现,是皮肤科常见触诊项目之一。
  • 白川英树白川英树(日语:白川 英樹/しらかわ ひでき Shirakawa Hideki ?,1936年8月20日-),日本化学家,筑波大学名誉教授。日本学士院会员。文化勋章表彰。文化功劳者。白川教授因有关导电聚
  • 亚美尼亚母亲亚美尼亚之母(亚美尼亚语:Մայր Հայաստան)是位于亚美尼亚首都埃里温胜利公园内的一座雕像,俯瞰整个埃里温。亚美尼亚之母雕像所在地之前曾有一座斯大林的雕像。1962
  • 波前波阵面(英语:wave surface)简称“波面”,为波在介质中传播时,经相同时间所到达的各点所连成的直线、曲线(二维内)或面(三维内)。也就是说,它指的是某一时刻波动所达到的各点所连成的曲
  • 珍·亚瑟珍·亚瑟(英语:Jean Arthur,1900年10月17日-1991年6月19日)是一名美国女演员,从她20世纪20年代拍摄无声片一直到1953年拍摄最后一部影片为止她一共拍摄了接近100部电影。在无声片
  • 华金·巴拉格尔华金·安东尼奥·巴拉格尔·里卡尔多( Joaquín Antonio Balaguer Ricardo,1906年9月1日—2002年7月14日),多米尼加共和国总统(1960-1962、1966-1978、1986-1996)。巴拉格尔生于
  • 戈特洛布·弗雷格弗里德里希·路德维希·戈特洛布·弗雷格(德语:Friedrich Ludwig Gottlob Frege,宽式IPA:.mw-parser-output .IPA{font-family:"Charis SIL","Doulos SIL","Linux Libertine","S
  • 鉨的同位素 鉨的同位素备注:画上#号的数据代表没有经过实验的证明,只是理论推测而已,而用括号括起来的代表数据不确定性。
  • 2015年菲律宾APEC峰会2015年菲律宾APEC峰会,全称亚太经合组织第二十三次领导人非正式会议(英语:THE 23RD APEC ECONOMIC LEADERS' MEETING)。这是菲律宾第二次主办APEC峰会,第一次是在1996年。此年领
  • 硫酸铀酰硫酸铀酰是一种无机化合物,化学式为UO2SO4,有放射性。存在无水物和各种水合物(0.5到4水)。将三氧化铀溶解在硫酸溶液中,得到产物(水合物)。硫酸铀酰的重水溶液可以用作均相反应堆的