20.17
考虑一个弯曲的杆件,其横截面与 y 轴对称。它的上表面和下表面沿着圆弧与 xy 平面相交,圆心位于点 C 处。
如果两个相等且相反的对作用在对称平面中的杆件上,则截面圆弧的曲率增加,新的中心 C'。
施加的耦合还导致杆件上表面的长度减小,下表面的长度增加,这意味着存在一个长度不变的面,称为中性轴。
位于距中性表面 y 远处的圆弧 V' W' 的变形表示为圆弧长度的变化。
使用几何图形,可以根据中性曲面的曲率半径来重写变形。
应变是通过将变形除以其原始长度得出的,这表明应变与中性表面的距离 y 呈非线性变化。
弯曲构件(例如梁或拱)在弯矩作用下的变形力学通常会涉及到复杂的响应。当一个以点 C 为中心的圆弧段、关于 y 轴对称的构件受到相等且相反的力时,其曲率和表面的长度会发生显著变化。这种变化将会导致曲率中心从 C 点移至 C',从而使曲线更紧凑。
对此类构件进行弯曲分析的重要部分是中性轴的概念,这是材料内部一条假设的线,尽管材料发生了弯曲,但是其长度仍然保持不变。同时该轴不会产生拉伸或压缩应变。
弯曲构件上位于任何一点处的应变都会受到其与中性轴之间的距离所产生的影响。由于产生了弯曲,从而能够使得构件的上表面缩短、下表面伸长。
应变是用来衡量单位长度上产生变形的指标,它会随着构件厚度的变化而变化。这种变化是由于中性轴上方和下方两点之间长度变化的不同而造成的。从本质上来说,应变取决于因弯曲而导致曲线变得更加明显的程度,同时还反映了从中性轴开始的非线性分布情况。
考虑一个弯曲的杆件,其横截面与 y 轴对称。它的上表面和下表面沿着圆弧与 xy 平面相交,圆心位于点 C 处。
如果两个相等且相反的对作用在对称平面中的杆件上,则截面圆弧的曲率增加,新的中心 C'。
施加的耦合还导致杆件上表面的长度减小,下表面的长度增加,这意味着存在一个长度不变的面,称为中性轴。
位于距中性表面 y 远处的圆弧 V' W' 的变形表示为圆弧长度的变化。
使用几何图形,可以根据中性曲面的曲率半径来重写变形。
应变是通过将变形除以其原始长度得出的,这表明应变与中性表面的距离 y 呈非线性变化。
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