材料力學(xué)小論文-竹竿性能分析(編輯修改稿)
2025-07-25 14:51 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 桿的抗彎強(qiáng)度的兩倍，因?yàn)闂U件橫截面上的任意點(diǎn)處的彎曲正應(yīng)力與該點(diǎn)到中性軸的距離成正比。即桿橫截面上離中性軸越遠(yuǎn)，正應(yīng)力越大，中性軸附近的正應(yīng)力較小，這樣中性軸附近材料的性能未能充分發(fā)揮。為了充分利用材料，應(yīng)盡可能地把材料置放在離中性軸較遠(yuǎn)的地方?？招膱A截面是將實(shí)心圓截面中性軸附近的集中材料移置到離中性軸距離較遠(yuǎn)處，以提高其抗彎強(qiáng)度。竹子上細(xì)下粗，是變截面桿件。同時(shí)竹子可看成是軸線(xiàn)鉛垂的懸臂梁。下圖為竹竿的彎矩圖。在外荷載作用下，沿桿自上而下各截面的彎矩越來(lái)越大，竹子底部所受的彎矩最大，所以竹子下端比受小彎矩的上端粗。竹子上細(xì)下粗這一特征也是等強(qiáng)度桿的應(yīng)用。 電線(xiàn)桿的彎曲剛度分析撓度和轉(zhuǎn)角是彎曲變形的兩個(gè)基本量，桿件抵抗彎曲變形的能力即為彎曲剛度。撓度和轉(zhuǎn)角與桿件橫截面對(duì)中性軸的慣性矩成反比，即慣性矩越大，彎曲變形越小，彎曲剛度越高。所以增大桿件橫截面對(duì)中性軸的慣性矩，是提高彎曲剛度的有效措施之一。實(shí)心圓截面和空心圓截面對(duì)其中性軸的慣性矩分別是: (8) (9)式中d、D、Dα的含義同前面。當(dāng)空心桿和實(shí)心桿的截面積相等時(shí)，空心圓截面比實(shí)心圓截面對(duì)其中性軸的慣性矩大，
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