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螺旋板換熱器正應力的強度條件
2014-05-27 11:37:53
螺旋板換熱器正應力的強度條件
正應力的強度條件
一般等截面直梁在剪切彎曲時,彎矩最大(包括最大正彎矩和最大負彎矩)的橫截面都是梁的危險截面,在危險截面上下邊緣處所產(chǎn)生的正應力是整個梁在工作時的 最大應力,為了保證粱能安全工作,最大工作應力。不能超過材料的許用彎曲應力,即是許用彎曲應力,在如何規(guī)定許用彎曲應力這一問題上有兩種不同考慮,一種 是取材料的許用拉(壓)應力作為許用彎曲應力,這是偏于安全的一種近似處理。另一種則規(guī)定許用彎曲應力略高于同一材料的許用拉(壓)應力,其原因?qū)⒃谝院?討論。
三根梁算得結果列丁當沿梁全長承受均布載時,最大彎矩在梁中央截面,且風皿,于是得從這個例題可以發(fā)現(xiàn),受彎的梁和受拉的桿不同,決定梁的抗彎強度的截面幾何量是抗彎截面模量^而不是它的截面面積4。所以對于梁來說,存在著所謂的"合理截面"問題。
三、梁的合理截面
上邊的例題說明,截面面積相同,但截面形狀不一樣的梁,允許承受的載荷存在著很大差別。這種差別也可以以另一種方式表達出來。例如:當上邊例題中的三種梁承載完全相同
時,在它們的危險截面內(nèi)所產(chǎn)生的彎矩雖然是一樣的,但是上述三種截面內(nèi)的最大彎曲應力卻分別是:
工字鋼
矩形立放
矩形平放
可見,為了產(chǎn)生相同的彎矩(或是為了承受相同的彎矩〉,工字形截面上聽產(chǎn)生的最大彎曲應力比矩形截面所產(chǎn)生的要小得多,而矩形截面立放時又比平放時所產(chǎn)生 的最大彎曲應力小得多。這是因為梁在受到彎曲變形時,在梁的中性層附近的縱向纖維變形很小,伴隨而生的拉伸和壓縮應力也很小,加上這些應力的作用點至中性 軸的距離又非常近,因而靠這部分金屬產(chǎn)生的正應力所構成的彎矩比例就很小,為了產(chǎn)生所要求的彎矩,在橫截面至中性軸遠一些處的應力勢必就要大一些。如果將 中性軸附近的、未能充分發(fā)揮其作用的金屬移到距中性軸盡可能遠一些的地方去,那么這些金屬就可以產(chǎn)生較原來在中性軸附近時為大的應力,加之"力臂"的增 大,從而就可以幫助原來在梁的上下表面處的金屬分擔一部分產(chǎn)生彎矩的任務,從而使橫截面上的最大正應力減小下來,或在金屬截面面積維持不變的條件下, 使之能承受更大的彎矩。所以工字形截面、空心矩形截面,都屬梁的合理截面。
 
 
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