弯曲 (力学)

✍ dations ◷ 2025-12-05 07:25:35 #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

  • CYP2C194GQS· iron ion binding · steroid hydroxylase activity · oxidoreductase activity · (S)-limonene 6-monooxygenase activity · (S)-limonene 7-monooxygenase
  • 海藻海藻泛指所有在海里生长的肉眼可见大小多细胞藻类生物。有时,亦包括一些其他近似,但不同种属的生物。藻类涵盖了原核生物、原生生物界和植物界。原核生物界中的藻类有蓝绿藻和
  • 张俐娜张俐娜(1940年8月14日-)福建光泽人,中国化学家,武汉大学化学与分子科学学院教授。因高分子溶解方面的卓越贡献,于2011年获得化学奖项安塞姆·佩恩奖,是中国大陆获得该奖项的第一人
  • 青空文库青空文库(日语:青空文庫/あおぞらぶんこ Aozora Bunko */?)是搜集了日本国内著作权已经进入公有领域的文学作品的数字图书馆,由富田伦生、野口英司、八卷美惠、らんむろ・さて
  • 南开大学员工子弟小学南开大学员工子弟小学,前身1946年南开大学返回天津八里台复校后教职员工自发组织建立的员工子弟学校——柏树小学,1949年南开大学接办后,更名为南开大学员工子弟小学。1952年,南
  • 台湾同志咨询热线社团法人台湾同志咨询热线协会(英语:Taiwan Tongzhi Hotline Association)是台湾同性恋社群所成立的民间组织,提供包括同志人权、同志家庭、同志教育、艾滋病防治等电话咨询服务
  • 爱问爱问知识人是新浪网推出的搜索引擎爱问(iask)的子服务。爱问知识人的问答服务机制:用户注册帐号后,可以自由提出问题或回答问题;对于提问者,提问时加入悬赏分数,自提出问题时起,若提
  • 董恺悌董恺悌(英语:Kaity Tong;1947年7月23日-),著名美籍华人新闻工作者、社会活动家。董恺悌生于中华民国青岛市,祖籍浙江省宁波市鄞县(今属宁波市鄞州区)。董萍的侄女,其长兄为1935年生。
  • 马来亚联合邦马来亚联合邦(马来语:Persekutuan Tanah Melayu;英语:Federation of Malaya)成立于1948年1月31日,由11州-9个马来州属与海峡殖民地的槟城及马六甲所组成(不包括新加坡)。1946年至1948
  • 斯德哥尔摩学派斯德哥尔摩学派(瑞典语:Stockholmsskolan,英语:Stockholm school),是经济学史上的一个学术流派,于1930年代,由一群组织松散的瑞典学者领军。因他们同在瑞典的斯德哥尔摩从事学术工作