横梁受力及变形分析
梁的内力分析
FQ 3 为负剪力， M 3 为正弯矩。
在计算梁的剪力和弯矩时，可以通过下面的结论直接计算： （1）某截面上的剪力等于该截面左侧（或右侧）梁段上所 有横向外力的代数和。（左上右下剪力为正；反之则为负） 以该截面左侧杆段上的外力进行计算时，则向上的外力产生 正剪力，反之为负。以该截面右侧杆段的外力计算时，则 向下的外力产生正剪力，反之为负。 (2)某截面上的弯矩等于该截面左侧（或右侧）所有外力对该 截面之矩的代数和。（左顺右逆弯矩为正；反之则为负） 以左侧的外力进行计算时，则绕截面顺转的外力产生正弯矩， 反之为负。以右侧的外力计算时，绕截面逆转的外力产生 正弯矩，反之为负。
F
Q1
、 M 1 为正值，表示该截面上剪力和弯矩与所设方向一致，故为正剪力，正弯矩。
例 7－ 1
（3）求 2-2 截面的内力。用截面法把梁从 2-2 截面处切成两段，取左段为研究对象，受 力如图 7－6c。图中剪力和弯矩都假设为正。由平衡方程得 ∑Fy＝0,
FA － F Q 2 ＝0, F Q 2 ＝ FA =2 kN
FQ1 FA 2kN M1 FA 2 2 2 4kN m
图
FQ2=FA－F＝2－3＝－1kN
M 2 FA 2 2 2 4kN m
(3)求3－3和4－4截面的剪力和弯矩，取右侧计算。
FQ 3 FB 1kN
M3 FB 4 m 1 4 2 2kN m
MA 0
MB ql ql 2 l 0 2 2 ql l q l ql 2 M C ( )2 2 2 2 2 8
当x ＝l 时
当x＝l/2时,
时将三点用一光滑曲线连成一抛物线即得梁的弯矩图，见图7－9c。
横梁位移速率 应力速率 应变速率
横梁位移速率应力速率应变速率全文共四篇示例，供您参考第一篇示例：横梁位移速率、应力速率和应变速率是工程力学与材料力学中重要的物理量，它们在结构工程、材料科学和机械设计等领域扮演着重要角色。
在工程施工、材料测试和结构设计中，对这些物理量的准确测量和控制具有重要意义。
本文将从理论基础、测量方法和工程应用三个方面探讨横梁位移速率、应力速率和应变速率的相关知识。
我们来介绍一下横梁位移速率、应力速率和应变速率的理论基础。
横梁位移速率是指单位时间内横梁的位移变化量，通常用符号\dot{u}表示，单位为米/秒。
在工程力学中，横梁的位移速率对于结构的动态响应和振动特性具有重要意义。
应力速率则是指单位时间内应力的变化量，通常用符号\dot{\sigma}表示，单位为帕斯卡/秒。
应力速率的概念在材料科学中具有重要意义，它反映了材料在受力过程中的变形速率。
而应变速率则是指单位时间内应变的变化量，通常用符号\dot{\varepsilon}表示，单位为1/秒。
应变速率是描述材料在受力过程中变形速率的重要参数。
我们将介绍测量横梁位移速率、应力速率和应变速率的方法。
对于横梁位移速率的测量，通常可以采用位移传感器和数据采集系统进行实时监测。
常用的位移传感器包括应变片式传感器、LVDT传感器等，通过这些传感器可以准确地获取横梁的位移信息。
对于应力速率和应变速率的测量，常用的方法包括拉伸试验、压缩试验和弯曲试验等。
通过在材料上施加不同的力学载荷，可以得到材料的应力-应变曲线，并从中获取应力速率和应变速率的信息。
我们将探讨横梁位移速率、应力速率和应变速率在工程中的应用。
在建筑结构和机械设备中，对横梁位移速率的控制可以有效地提高结构的稳定性和安全性。
在材料科学领域，对应力速率和应变速率的研究可以帮助科学家深入理解材料的变形和疲劳特性，从而指导材料的设计和选用。
横梁位移速率、应力速率和应变速率的研究也为工程监测和结构诊断提供了重要的理论基础和技术支持。
拉伸(压缩)与弯曲的组合变形
受力特点：
作用在杆件上的外力既有轴向拉( 压 )力,还有横向力
变形特点：
杆件将发生拉伸 （压缩 ）与弯曲组合变形
示例1 F1 产生弯曲变形
F2
F1
F2
F2 产生拉伸变形
示例2
Fy 产生弯曲变形 Fx 产生拉伸变形
Fy
F
Fx
以上图悬臂梁为例，说明拉（压）与弯曲组合时的 正应力及其强度计算。
160.96 MPa [] 170 MPa
练习：校核横梁AB的强度
25a号工字钢
1、外力分析（求支座反力）
FBC
B
30
F
A FAx
FAy
30
M A (F ) 0 24 2 FBC sin 30 4 0 FBC 24kN
Fy 0 Fx 0
FBC sin 30 F FAy 0 FAy 12kN
+
=
N
M
FN A
M Iz
y
4、强度条件
（1）危险截面： 根据内力图确定 综合可知，固定端最危险。
（2）危险点：根据截面的应力分布确定 在截面的最上边缘。
固定端横截面最上边缘的应力
max
FN A
M max Wz
≤[ ]
强度条件
4、强度条件
max
FN A
M max Wz
≤[ ]
当材料的许用拉应力和许用压应力不相等时， 应分别建立杆件的抗拉和抗压强度条件.
FBC cos 30 FAx 0
FAx 12 3kN
2、内力分析
24
B
30
24
A 12 3 12
B
A
FBCy
横梁内力计算课件
有限元法具有较高的计算精度和灵活性，能够考虑各种复杂因素，但计算相对复杂，需要 借助计算机辅助分析软件进行实现。
04
横梁内力计算实例
简单横梁的内力计算
简单横梁的受力分析
简单横梁在受到荷载作用时，会产生弯矩和剪力，通过对这些力 的分析可以了解横梁的内力分布情况。
弯矩计算
弯矩是横梁所承受的弯曲力矩，通过计算可以得到横梁的最大弯矩 值，以此判断横梁的强度和稳定性。
优化程序代码
通过优化程序代码，减少 计算过程中的冗余操作和 重复计算，提高计算效率 。
并行计算
利用多核CPU或分布式计 算资源进行并行计算，以 加速内力计算过程。
运用新技术进行内力计算
人工智能与机器学习
利用人工智能与机器学习技术对大量数据进行训练和学习，实现内力预测和优 化。
云计算与大数据
运用云计算与大数据技术处理和分析大规模数据，为横梁内力计算提供更全面 和深入的支持。
静力平衡法
静力平衡法的基本原理
静力平衡法是一种通过平衡条件求解内力的方法，其基本 原理是假定横梁在外力作用下处于平衡状态，通过已知的 外力可求得横梁的内力。
静力平衡法的适用范围
静力平衡法适用于小变形、线性弹性以及材料性质为常数 的简单问题。
静力平衡法的优缺点
静力平衡法具有计算简单、直观等优点，但无法考虑复杂 结构和材料非线性等复杂因素，计算精度相对较低。
利用经验公式进行内力计算
对于一些常见的复杂横梁类型，可以利用经验公式进行内力计算，这些公式基于大量的工程实践和理论 推导而来，可以快速得到内力值。
工程实例解析
工程实例的选择
选择具有代表性的工程实例，如桥梁 、房屋结构等，通过对这些实例的分 析和计算，可以更好地理解和掌握横 梁内力计算的方法和技巧。
浅谈超宽玻璃幕墙横梁弯扭控制措施
梁变形会非常大，本文旨在分析横梁变形的原因及控制措施。
2 横梁扭转变形原因分析 2.1 产生扭矩的力学原因
设定定此处的三角形水平线荷载为 q1，梯形水平线荷载为 q2，qG为自重等效荷载，自重等效集中荷载为 P，横梁在荷载综 合作用下受力简图（图 1）,横梁承受的自重荷载标准值为：G= 25.6×0.030×2.8×1.5=3.2256kN，其重力荷载非常大。在不平衡 的重力作用下横梁一定会发生一定位置的转动。
关键词：建筑幕墙；超宽幕墙；横梁扭转；控制
1 前言
建筑幕墙发展至今已近 30 年，就幕墙形式来看主要分为 构件式幕墙和单元式幕墙。在玻璃幕墙的实际的施工中会有 很多比较大的分格，进而形成很多单个板块面积较大，其自重 作用下作用于铝合金龙骨外侧，会使横向龙骨产生扭转。在 厦门国际会议中心改建项目按照施工样板过程中，发现横梁 扭转变形高达 7mm。目前铝合金横梁和立柱的连接一般采用 铝合金角码连接，通过自攻钉进行固定，在风荷载和自重荷载 作用下自攻钉仅受到剪力作用（合理受力方式）。而当横梁产 生扭转后，固定用的自攻钉承受剪力之外还要承受拉力作用 （自攻钉受拉力属于非合理受力模式），对结构的安全极为不 利，安全隐患较大。厦门国际会议中心横向分格为 2800mm， 玻璃采用 10mm+2.28PVB+10mm+12A+10mm 中空夹胶玻璃， 单片玻璃自重达 520kg，自重非常大，如果不采取响应措施，横
Doors & Windows
幕墙专栏
浅谈超宽玻璃幕墙横梁弯扭控制措施
杜敬伟 常兵杰 姜洪坤 柴道琦 李宝存
中建八局第一建设有限公司装饰公司
摘 要：在建筑外装饰行业中，建筑幕墙中构件式玻璃幕墙施工简单宜行，幕墙铝合金横梁在风荷载作用下和玻璃板块自 重作用下会产生弯扭变形。横梁弯扭变形后，室内观感较差，修复困难，受力产生变形直接影响到结构安全性，本文将依托厦门国 际会议中心工程分析大分格玻璃幕墙横梁扭转变形的原因并提出相应的解决措施。
梁的弯曲(应力、变形)
梁的弯曲类型
01
02
03
自由弯曲
梁在受到外力作用时，其 两端不受约束，可以自由 转动。
简支弯曲
梁在受到外力作用时，其 一端固定，另一端可以自 由转动。
固支弯曲
梁在受到外力作用时，其 两端均固定，不能发生转 动。
梁的弯曲应用场景
桥梁工程
桥梁中的梁常常需要进行弯曲变形以承受车辆和 行人等载荷。
稳定性。
06 梁的弯曲研究展望
CHAPTER
新材料的应用研究
高强度材料
随着材料科学的进步，高强度、轻质的新型 材料不断涌现，如碳纤维复合材料、钛合金 等。这些新材料在梁的弯曲研究中具有广阔 的应用前景，能够显著提高梁的承载能力和 刚度。
功能材料
新型功能材料如形状记忆合金、压电陶瓷等， 具有独特的力学性能和功能特性，为梁的弯 曲研究提供了新的思路和解决方案。
反复的弯曲变形可能导致疲劳裂纹的 产生和扩展，影响结构的疲劳寿命。
对使用功能的影响
弯曲变形可能导致结构使用功能受限 或影响正常使用。
04 梁的弯曲分析方法
CHAPTER
理论分析方法
弹性力学方法
01
基于弹性力学理论，通过数学公式推导梁在弯曲状态下的应力
和变形。
能量平衡法
02
利用能量守恒原理，通过计算梁在不同弯曲状态下的能量变化，
详细描述
常见的截面形状有矩形、工字形、圆形等。应根据梁的用途和受力情况选择合适的截面形状。例如， 对于承受较大弯矩的梁，采用工字形截面可以有效地提高梁的承载能力和稳定性。
支撑结构优化
总结词
支撑结构是影响梁弯曲性能的重要因素，合理的支撑结构可以提高梁的稳定性，减小梁 的变形。
连梁变形分析报告范文
连梁变形分析报告范文本次梁的变形分析报告针对某工程项目中的一根主梁进行。
该主梁长28米，截面形状是矩形，宽度为800毫米，高度为1200毫米。
本次变形分析的目的是确定梁在荷载作用下的变形情况，以评估其结构的安全性和稳定性。
首先，我们通过数值计算方法来模拟梁在荷载下的变形情况。
从工程要求和设计荷载的数据中，我们得知该梁需要承受集中荷载和均布荷载。
设计荷载的数值如下：- 集中荷载：100吨- 均布荷载：5.4吨/米根据这些数据，我们可以计算出梁在荷载作用下的最大变形量。
我们采用了弹性理论进行计算，并假设该梁是受弯构件。
通过计算，我们得到了梁在最不利情况下的最大变形量为3.2毫米。
接下来，我们对比了计算结果与规范要求。
根据工程规范的规定，该梁在最大荷载作用下的允许变形量应该小于规定的限值。
在本次分析中，我们发现梁的变形量小于规范要求的限值，因此可以认为该梁在变形方面是安全的。
要进一步分析梁的结构稳定性，我们考虑了梁在受荷情况下的应力分布。
通过计算，我们得到了梁在最大荷载作用下的最大正应力和最大剪应力。
我们发现，这些应力值都远小于梁的抗弯和抗剪承载力，因此该梁在结构稳定方面也是安全的。
在分析完梁的变形和稳定性后，我们认为该梁的结构是安全的。
然而，在实际工程中，我们还需要考虑其他因素，例如梁的疲劳性能和振动问题等。
因此，我们建议在实际施工前进行更加详细的工程分析和验证，以确保该梁的结构满足所有设计要求和规范要求。
通过本次变形分析报告，我们对该主梁在荷载作用下的变形和稳定性进行了评估。
在分析过程中，我们采用了弹性理论和数值计算方法，并与工程规范进行了对比。
根据我们的计算结果，该梁的变形量小于规范要求的限值，并满足结构稳定的要求。
然而，为了保证工程的安全性和可靠性，我们建议在施工前进行更加详细的分析和验证。
组合式大型压力机横梁强度刚度分析
组合式大型压力机横梁强度刚度分析提纲：第一章：绪论1.1 研究背景与意义1.2 国内外研究现状1.3 研究内容及研究方法1.4 论文结构第二章：组合式大型压力机的横梁结构2.1 横梁的结构及组成部分2.2 横梁的工作原理2.3 横梁的应力状态分析第三章：横梁的强度计算3.1 横梁的受力分析3.2 横梁的静力学计算3.3 横梁的疲劳强度计算第四章：横梁的刚度计算4.1 横梁刚度计算的基本方法4.2 横梁的刚度计算分析4.3 横梁的刚度检验第五章：实验研究5.1 实验设计5.2 实验方法5.3 实验结果分析第六章：总结与展望6.1 研究成果总结6.2 存在问题及改进方向6.3 研究的创新点6.4 展望未来工作方向和挑战参考文献附录第一章：绪论1.1 研究背景与意义近年来，随着工业化进程的加速和科技创新的不断推进，大型压力机的应用越来越广泛，其中组合式大型压力机占据了很大的市场份额。
组合式大型压力机由多个单元组合而成，能够完成多种不同的成型工艺。
而组合式大型压力机横梁作为该机器的重要结构组件，在承受压力和应力的同时，也要保证足够的刚度和稳定性。
因此，针对组合式大型压力机横梁的强度和刚度分析研究，具有重要的现实意义。
1.2 国内外研究现状国内外对于大型压力机横梁的研究主要集中在以下几个方面：横梁结构的设计、强度分析、刚度分析、疲劳寿命预测和试验验证等。
在结构设计方面，国外已经采用了许多新型设计方案和材料，如采用复合材料制造横梁、采用双层结构设计等。
在强度分析方面，主要采用有限元分析方法进行强度计算。
在刚度分析方面，主要采用模态分析和振动实验的方法进行刚度验证。
1.3 研究内容及研究方法本文旨在通过对组合式大型压力机横梁的强度和刚度分析，为其优化设计提供理论基础和技术支持。
具体研究内容包括：组合式大型压力机横梁结构的分析、横梁的强度计算、横梁的刚度计算、实验研究和相关技术探索等。
研究方法主要包括有限元分析、理论计算和实验验证等。
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横梁受力及变形分析
横梁系统为复杂空间结构，需搭建三维受力模型，根据结构特征和装配接触做力系叠加。
对横梁系统而言，受到横梁自重和刀架自重的体积力作用，及组件接触面间表面力作用，前者引起整理结构变形，后者引起局部结构变形，在切削状态还受切削力外力作用引起复杂动态变形。
考虑组件装配接触间隙，接触形式，液压油膜厚度等因素，变形问题复杂。
首先简化结构模型，做整体受力计算简图。
一、横梁本身受自重和刀架重力三维力系搭建
横梁两端靠立柱支撑，梁反面垂直导向面与立柱导轨面结合，结合面定量润滑，液压机构控制后端压板与立柱导轨面夹紧，自此产生Y向面压与垂向静摩擦力。
本机床为重型机床，横梁自重40t，刀架组件重20t，大重量体积力导致横梁产生较大弯曲和扭转变形，必须进行补偿，避免变形导致机床精度超差。
在不考虑横梁和刀架组装结构、组合形式的前提下，做横梁受力模型。
根据横梁受力分析，刀架在横梁中间位置，滑枕向下伸出最长时，横梁变形最大。
即图1中a=0时。
注：O ，K ——横梁、刀架重心。
分别以两点为原点建立横梁全局坐标系和刀架局部坐标系，（a,b,c）为局部坐标系在全局坐标系中坐标；利用UG得到的重量报告
知刀架重心在横梁中间位置时（a,b,c）=(0，619.765，164.5676)。
F1，F2——左右支撑力；
M1，M2——左右支撑扭矩；
G1 ，G2——横梁自重，刀架自重；
G2` ——刀架自重等效力；
M3 ——刀架自重力偶扭矩.
图1 横梁三维受力分析图。