弯曲 (力学)

✍ dations ◷ 2025-11-27 00:38:38 #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

  • 虹膜虹膜又称黄仁,眼睛构造的一部分,虹膜中心有一圆形开口,称为瞳孔,犹如相机当中可调整大小的光圈,内含色素决定眼睛的颜色。日间光线较为强烈时,瞳孔会变小,只使一小束光线穿透瞳孔,进
  • 灯塔水母灯塔水母(学名:Turritopsis nutricula)属于水螅纲,是水母的一种。其特征是性成熟(能够进行有性生殖)个体的生命周期能从水母型直接重返水螅型(英语:Polyp_(zoology)),而跳过死亡的过程
  • dATP去氧腺苷三磷酸(Deoxyadenosine triphosphate,dATP)是一种去氧核苷酸三磷酸(dNTP),结构与腺苷三磷酸(ATP)相似,但少了一个位于五碳糖2号碳上的-OH基,取而代之的是单独的氢原子。若移去
  • 交尾交配是指的是生物的生殖细胞进行交换,导致受精和繁殖的活动。家畜之间的交配活动通常也可称为配种。昆虫、鸟类和卵胎生鱼类的交配活动可以称为交尾。雄性的精子会进入雌性体
  • 1058年重要事件及趋势重要人物
  • 归化城土默特归化城土默特,是清朝蒙古部落一支。土默特部博硕克图为林丹汗征服,1634年林丹汗亡,归化城土默特首领俄木布降皇太极。1635年,俄木布叛清,被剥夺统辖部众之权,取消部落王公爵位,由非
  • Mycoplasma鸡毒支原体 M. gallisepticum 生殖支原体 M. genitalium 人型支原体 M. hominis 猪肺炎支原体 M. hyopneumoniae 绵羊肺炎支原体 M. ovipneumoniae 肺炎支原体 M. pneumonia
  • 凌源市建昌县 凌源县凌源市是辽宁省朝阳市代管的一个县级市。因为大凌河发源之地而得名。下辖8个街道、11个镇、10个乡、1个民族乡,30个社区居委会、262个村委会:东城街道、北街街
  • 抚顺抚顺县位于中国辽宁省东部,是抚顺市下辖的一个县。抚顺县大体是“七山一水半分田,半分道路和庄园”。处于低山丘陵向平原的过渡地带。东、东南、东北地势高,西、西南、西北稍平
  • 乔治·迈诺特乔治·迈诺特(George Richards Minot,1885年12月2日-1950年2月25日)是一位美国医学家,出生于麻塞诸塞州的波士顿。由于关于贫血的研究而与乔治·惠普尔(George Hoyt Whipple)及威廉