弯曲应力计算公式圆柱
应力和力的关系公式
应力和力的关系公式
应力计算公式是σ=W/A（kg/mm2），物体由于外因（受力、湿度、温度场变化等）而变形时，在物体内各部分之间产生相互作用的内力，以抵抗这种外因的作用，并试图使物体从变形后的位置恢复到变形前的位置。
在所考察的截面某一点单位面积上的内力称为应力。
同截面垂直的称为正应力或法向应力，同截面相切的称为剪应力或切应力。
压应力就是指抵抗物体有压缩趋势的应力。
一个圆柱体两端受压，那么沿着它轴线方向的应力就是压应力。
不仅仅物体受力引起压应力，任何产生压缩变形的情况都会有，包括物体膨胀后。
另外，如果一根梁弯曲，不管是受力还是梁受热不均而引起弯曲，等等，弯曲内侧自然就受压应力，外侧就受拉应力。
单位面积上的压力就是压应力，单位是Pa。
2.1.3 容器壳体的应力分析-III有力矩理论
Pressure Vessel Design压力容器设计
第2章 中低压容器的规则设计 2.2 有力矩理论
主讲教师：潘家祯 华东理工大学机械与动力工程学院
1
第一节 容器壳体的应力分析
三、圆柱壳轴对称问题的有力矩理论
实际容器的壳体必须在特定的形状、受载和边界条 件下可能达到的无矩应力状态。一般而言，要使壳体中
三、圆柱壳轴对称问题的有力矩理论
(4) 位移微分方程
容器壳体的应力分析-III 有力矩理论 图2-23 2.1.3 圆柱壳微元应力的合力
15
三、圆柱壳轴对称问题的有力矩理论
（4）位移微分方程： 圆柱壳中面的正应变：
2.1.3容器壳体的应力分析-III 有力矩理论
16
三、圆柱壳轴对称问题的有力矩理论
三、圆柱壳基本方程 (1) 平衡方程
， Ｆ ＝０ F 0, Ｆ ＝０ M 0, M 0, M 0 在轴对称载荷下， F 0, M 0, M
ｘ ｙ ｚ
x y z y x
z
0 自动满足。
sind 2 d 2
2N dxsind 2
上述合力成为： N dxd
2.1.3容器壳体的应力分析-III 有力矩理论 7
三、圆柱壳轴对称问题的有力矩理论
p36
(一)圆柱壳轴对称弯曲问题的基本方程 (2) z方向力平衡方程 将上述三个力的分量相加， 得到z方向的平衡方程：
p36
(b)
u z u zdw w z w
dx
du dx (a) w R
x
F
Z
y
秦飞编著《材料力学》第7章 弯曲应力
秦飞 编著《材料力学》 第7章 弯曲应力
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7.1 弯曲正应力
弯曲正应力公式
各种型钢的Iz、Wz值均可以从附录的型钢规格表中查到。
常用截面：矩形截面
bh 3 Iz 12
y max
h 2
bh 2 Wz 6
h
b
对于直径为D的实心圆形截面
πD Iz 64
4
ymax
C
拉
z
M
z
C
压
拉 y y
秦飞 编著《材料力学》 第7章 弯曲应力 8
7.1 弯曲正应力
纯弯曲时梁横截面上的正应力
（2）静力平衡关系 由平面假设，横截面上只有正应力σ。纯弯曲情况下，梁横 截面上的内力只有Mz=M，轴力和 My等其他内力均为零，则
dA 0
A
中性轴
z dA 0
A
由这3个静力平衡方
y
与y成正比，沿截面高
度线性变化。
秦飞 编著《材料力学》 第7章 弯曲应力
ρ为中性层曲率半径
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7.1 弯曲正应力
纯弯曲时梁横截面上的正应力
（4）物性关系
y 将 代入物性关系，得： y E E
可见，梁横截面上的弯曲正应力 (normal stress in bending) 与y成正比， 即 （1）沿截面高度线性分布； （2）在中性层处为零，在上、下表面 处最大。
My Iz
—弯曲正应力公式
此公式适用于所有横截面具有纵向对称轴的梁，如圆形截 面、工字形截面和T形截面。 由公式： 正比于y。 沿高度线性分布。 中性轴处=0。
秦飞 编著《材料力学》 第7章 弯曲应力 13
混凝土的抗弯强度的评定标准
混凝土的抗弯强度的评定标准混凝土的抗弯强度评定标准混凝土是一种广泛使用的建筑材料，其抗弯强度是评定其质量的重要指标之一。
本文将介绍混凝土的抗弯强度评定标准。
一、混凝土抗弯强度定义及意义混凝土的抗弯强度是指在受到弯曲荷载作用下混凝土能够承受的最大应力。
混凝土抗弯强度的高低直接影响到混凝土结构的安全性和耐久性。
因此，混凝土的抗弯强度是评定混凝土质量的重要指标之一。
二、混凝土抗弯强度的测试方法混凝土抗弯强度的测试方法主要包括梁试验和圆柱试验两种方法。
1、梁试验梁试验是一种常用的混凝土抗弯强度测试方法，其基本原理是将混凝土制成一定尺寸的梁，在两个支点之间施加弯曲荷载，测量梁的挠度和荷载，通过计算得出混凝土的抗弯强度。
2、圆柱试验圆柱试验是另一种常用的混凝土抗弯强度测试方法，其基本原理是将混凝土制成一定尺寸的圆柱，在圆柱端面上施加荷载，测量圆柱的变形和荷载，通过计算得出混凝土的抗弯强度。
三、混凝土抗弯强度评定标准混凝土抗弯强度评定标准主要包括两个方面：抗弯强度等级和抗弯强度计算公式。
1、抗弯强度等级根据《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2010）的规定，混凝土抗弯强度等级分为C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80、C85、C90、C95、C100等20个等级。
其中，C15表示混凝土28天龄期下的抗弯强度为15MPa，C20表示混凝土28天龄期下的抗弯强度为20MPa，以此类推。
2、抗弯强度计算公式混凝土抗弯强度计算公式根据混凝土抗弯强度试验方法的不同而有所区别。
（1）梁试验梁试验中，混凝土抗弯强度计算公式为：f_b = 3PL/2bd^2其中，f_b为混凝土弯曲应力，P为梁的破坏荷载，L为梁的跨度，b为梁的宽度，d为梁的高度。
（2）圆柱试验圆柱试验中，混凝土抗弯强度计算公式为：f_b = 2P/πd^2其中，f_b为混凝土弯曲应力，P为圆柱的破坏荷载，d为圆柱的直径。
标准直齿圆柱齿轮传动强度
标准直齿圆柱齿轮传动的强度可以根据以下步骤进行计算：
1.确定齿轮上所受的力。
这包括圆周力（Ft）、径向力（Fr）和法向力
（Fn）。
2.根据圆周力和齿轮的节圆直径（d1），计算出转矩（T1）。
转矩可以用公
式T1 = 2 × Ft × tanα来表示，其中α是啮合角，通常取值为20°。
3.根据转矩和齿宽，计算出弯曲应力。
弯曲应力可以用公式σ= Ft/Wb来表
示，其中Wb是齿宽。
4.根据齿根处的弯曲应力，计算出弯曲疲劳强度系数。
这个系数通常由实验
确定，也可以通过查阅相关设计手册获得。
5.根据弯曲疲劳强度系数和弯曲应力，计算出弯曲疲劳极限。
弯曲疲劳极限
可以用公式σHlim = k × Wb × Ft来表示，其中k是弯曲疲劳强度系数。
6.根据弯曲疲劳极限，计算出安全系数。
安全系数可以用公式H=σHlim/σH
来表示，其中σH是工作应力。
7.根据安全系数和弯曲应力，计算出许用弯曲应力。
许用弯曲应力可以用公
式σH=σHlim/S来表示，其中S是安全系数。
以上是标准直齿圆柱齿轮传动强度的计算步骤，希望能对您有所帮助。
管罐结构设计复习
管道部分第一章地下管道一、概述埋地管道的敷设程序①开挖管沟②管段组焊③试压检验④管沟回填二、管道载荷及受力分析1、载荷分类永久载荷、可变载荷、偶然载荷2、薄壁环向应力和轴向应力=2??????=4??3、厚壁管道的应力分析从图中的应力分布曲线可看出，内压引起厚壁圆筒的径向应力和环向应力沿壁厚均是变化的，且两向应力的最大值均在内壁面处，而轴向应力在横截面上则为一个常数三、许用应力与壁厚设计1、管道许用应力计算公式[σ]=K φ??K ——强度设计系数Ф——焊缝系数?——钢管的最低屈服强度2、管道壁厚设计输油管道直管段壁厚设计公式输气管道直管段壁厚设计公式t——温度折减系数注:实际使用壁厚需要加上腐蚀余量3、管材选择目前用于长输管道的钢管主要有无缝钢管和焊缝钢管两种。
(焊缝钢管是发展的主要趋势)焊缝钢管主要有直缝埋弧焊钢管和螺旋缝埋弧焊钢管两大类型:直缝埋弧焊钢管与螺旋缝埋弧焊钢管相比具有焊缝短、成型精度高、残余应力小、错边量小等特点,但受力状况不如螺旋缝埋弧焊钢管好四、地下管道轴向应力与变形1、轴向应力-热应力热应力：与A、L无关，仅与管材、温度、约束条件相关。
2、环向应力的泊松效应注：注意正负号（受拉为正，受压为负）3、埋地管道不同约束情况下的应力分析三种不同的热变形：嵌固段、过渡段、自由段过渡段管道单位长度上的摩擦阻力：平衡条件：fl=???∵∴即出/入土段伸缩变形量为同样长度管段自由伸缩量的一半。
注：自由段长度较短，产生的热变形量可以由垫片等一些设施吸收，而过渡段较长，产生的热变形量则需要固定支墩来吸收。
五、固定支墩的设计计算1、作用和位置把过渡段长度缩减为0的措施。
2、固定支墩的受力平衡推力P与摩擦力f（土壤对支墩抗力T）平衡。
注：上式用于支墩和土壤无相对滑移的情况支墩抗滑移校核条件：T>KΦP3、土压力种类：注：上式用于支墩和土壤有相对滑移的情况4、支墩的倾覆校核5、地耐压校核支墩前边缘对地基的压力最大，以表示，后边缘压力最小，以???表示校核条件：六、管道弯曲应力1、简单弯曲情况下的管道弯曲应力计算（嵌固）管壁外层纤维引起的轴向拉力：2、存在相对位移时的弯曲应力计算如果管道曲率很大（>125），那么???=4??，这时弯曲管道由于内压和温差引起的轴向应力恰好与直线管道相同。
圆柱齿轮传动强度的计算
圆柱齿轮传动的强度计算1 直齿圆柱齿轮传动的强度计算1.齿面接触疲劳强度计算为了保证在预定寿命内齿轮不发生点蚀失效，应进行齿面接触疲劳强度计算。
因此，齿轮接触疲劳强度计算准则为：齿面接触应力σH小于或等于许用接触应力σHP，即σH≤σHP赫兹公式由于直齿轮在节点附近往往是单对齿啮合区，轮齿受力较大，故点蚀首先出现在节点附近。
因此，通常计算节点的接触疲劳强度。
图a表示一对渐开线直齿圆柱齿轮在节点接触的情况。
为了简化计算，用一对轴线平行的圆柱体代替它。
两圆柱的半径ρ1、ρ2分别等于两齿廓在节点处的曲率半径，如图b所示。
由弹性力学可知，当一对轴线平行的圆柱体相接触并受压力作用时，将由线接触变为面接触，其接触面为一狭长矩形，在接触面上产生接触应力，并且最大接触应力位于接触区中线上，其数值为式中σH-接触应力（Mpa）Fn-法向力（N）L-接触线长度（mm）rS-综合曲率半径（mm）；±-正号用于外接触，负号用于内接触ZE-材料弹性系数（），，其中E1、E2分别为两圆柱体材料的弹性模量（MPa）；m1、m2分别为两圆柱体材料的泊松比。
上式表明接触应力应随齿廓上各接触点的综合曲率半径的变化而不同，且靠近节点的齿根处最大（图c、d）。
但为了简化计算，通常控制节点处的接触应力。
节点处的参数（1）综合曲率半径由图可知，，代入rE公式得式中：，称为齿数比。
对减速传动，u=i；对增速传动，u=1/i。
因，则有（2）计算法向力（3）接触线长度L引入重合度系数Ze，令接触线长度将上述参数代入最大接触应力公式得接触疲劳强度计算公式令，称为节点区域系数。
则得(1) 齿面接触疲劳强度的校核公式齿面接触疲劳强度的校核公式为(2) 齿面接触疲劳强度设计公式设齿宽系数，并将代入上式，则得齿面接触疲劳强度的设计公式式中:d1-小齿轮分度圆直径（mm）；ZE-材料弹性系数()，按下表查取；注：泊松比m1＝m2＝0.3Z H-节点区域系数，考虑节点处轮廓曲率对接触应力的影响，可由下左图查取。
斜齿圆柱齿轮计算公式大全
斜齿圆柱齿轮计算公式大全斜齿圆柱齿轮是一种常见的传动元件，广泛应用于机械设备中。
在齿轮计算中，需要掌握一些重要的公式，以下为大家介绍一些常用的斜齿圆柱齿轮计算公式。
一、基本参数计算公式1.齿比（传动比）：i=z2/z1，其中z1为小齿轮的齿数，z2为大齿轮的齿数。
2.传动比误差：δi=(i1-i2)/i1×100%，其中i1为理论传动比，i2为实际传动比。
3.中心距：a=(m1+m2)/2×cosα，其中m1、m2为两轮齿距离，α为齿轮锥角。
4.渐开线长度：L=π(m1+m2)/2×(z1+z2)/(2×cosα)。
5.公法线长度：LG=π(m1+m2)/2×(z1+z2)/(2×cosα×cosβ)，其中β为齿轮斜角。
二、齿形参数计算公式1.齿顶高：h1=m1+α×(1+εα)×(z1/2+1)，其中εα为齿顶圆偏差系数。
2.齿根高：h2=m1+α×(1+εα)×(z1/2-1)，其中εα为齿根圆偏差系数。
3.齿顶圆直径：d1=m1×z1/cosα，其中m1为模数。
4.齿根圆直径：d2=d1-2×h1，其中h1为齿顶高。
5.安全系数：K=Ys/ZE，其中Ys为击穿强度，ZE为齿展强度。
三、载荷参数计算公式1.齿面载荷：Ft=[2×T/(d1+d2)]×cosα，其中T为扭矩。
2.弯曲应力：σH=Ft×K1/b，其中K1为载荷分配系数。
3.接触应力：σZ=Ft×K2/(b×cosα)，其中K2为接触系数，b为齿宽。
以上为斜齿圆柱齿轮常用的计算公式，掌握这些公式能够更好地进行齿轮设计及计算。
在实际应用中，需要根据具体的情况灵活运用这些公式，以确保齿轮的可靠性和安全性。
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弯曲应力计算公式圆柱
在工程力学中，弯曲应力是指在受力作用下，材料内部产生的应力状态。
在工程设计和结构分析中，对于圆柱体的弯曲应力计算是非常重要的。
本文将介绍圆柱体的弯曲应力计算公式，并对其进行详细解析。
首先，我们来看一下圆柱体的弯曲应力计算公式。
对于圆柱体的弯曲应力，其计算公式为：
\[ \sigma = \frac{M \cdot c}{I} \]
其中，σ为圆柱体在受力作用下的弯曲应力，M为作用力矩，c为圆柱体截面内部的距离，I为截面惯性矩。
在这个公式中，作用力矩M是指作用在圆柱体上的力矩，它是由外部作用力和圆柱体自身的惯性力共同作用而产生的。
圆柱体截面内部的距离c是指作用力矩M的作用点到截面内部某一点的距离。
而截面惯性矩I则是描述了圆柱体截面形状和大小对于其抗弯刚度的影响。
接下来，我们将对圆柱体弯曲应力计算公式进行详细解析。
首先，我们来看一下作用力矩M。
作用力矩M是由外部作用力和圆柱体自身的惯性力共同作用而产生的。
在实际工程中，作用力矩可以通过外部作用力乘以作用点到圆柱体重心的距离来计算。
作用力矩的大小和方向对于圆柱体的弯曲应力具有重要影响。
其次，我们来看一下截面内部的距离c。
对于圆柱体截面内部的距离c，它是指作用力矩M的作用点到截面内部某一点的距离。
在实际计算中，我们需要根据具体的受力情况来确定截面内部的距离c。
通常情况下，我们可以通过几何分析或者实验测量来确定截面内部的距离c。
最后，我们来看一下截面惯性矩I。
截面惯性矩I描述了圆柱体截面形状和大
小对于其抗弯刚度的影响。
在实际计算中，我们可以通过几何分析或者使用相关的公式来计算圆柱体截面的惯性矩。
在工程设计和结构分析中，截面惯性矩是一个非常重要的参数，它直接影响着圆柱体的弯曲应力大小。
综上所述，圆柱体的弯曲应力计算公式是一个非常重要的工程力学公式。
通过
对该公式的详细解析，我们可以更好地理解圆柱体在受力作用下的弯曲应力状态，并且可以在工程设计和结构分析中更好地应用该公式。
在实际工程中，我们需要根据具体的受力情况和圆柱体的材料特性来确定作用力矩、截面内部的距离和截面惯性矩，从而计算出圆柱体的弯曲应力。
希望本文对于读者能够有所帮助，谢谢阅读！。