材料力学课题研究报告 长安大学
材料力学实验报告
材料力学实验报告材料力学实验报告引言：材料力学是一门研究材料在外力作用下的力学性能和变形规律的学科。
通过实验研究，我们可以深入了解材料的力学性质，为工程设计和材料选择提供依据。
本报告将介绍我们在材料力学实验中的观察和结果，并对实验数据进行分析和讨论。
实验一：拉伸试验拉伸试验是材料力学实验中最常见的一种试验方法，用于研究材料在拉伸载荷下的力学性能。
我们选择了一根标准的金属试样，将其固定在拉伸试验机上，并逐渐施加拉伸力。
通过测量试样的应变和应力，我们得到了应力-应变曲线。
实验结果显示，随着拉伸力的增加，试样开始发生塑性变形。
在这个阶段，应力与应变呈线性关系，即应力随着应变的增加而线性增加。
然而，当拉伸力达到一定程度时，试样出现断裂。
通过观察断裂面的形态，我们可以判断材料的断裂模式，如韧性断裂、脆性断裂等。
进一步分析应力-应变曲线，我们可以得到一些重要的力学参数，如屈服强度、抗拉强度和延伸率。
屈服强度是材料开始发生塑性变形时的应力值，抗拉强度是试样抵抗拉伸力的最大极限，而延伸率则表示试样在断裂前的延展能力。
这些参数对于材料的工程应用和性能评估至关重要。
实验二：硬度测试硬度是材料力学中另一个重要的性能指标，它反映了材料抵抗外力的能力。
我们采用了维氏硬度计进行硬度测试，将金属球压入试样表面并测量压痕的直径。
根据硬度计的原理，我们可以计算出试样的硬度值。
硬度测试的结果显示，不同材料的硬度值存在明显差异。
硬度值高的材料通常具有较好的抗压性能，适用于承载大压力的工程应用。
而硬度值低的材料则更容易受到外力的破坏，适用于需要易变形的应用场景。
实验三：弯曲试验弯曲试验用于研究材料在弯曲载荷下的力学性能。
我们选择了一根长条状的试样，通过在试样两端施加力矩，使试样发生弯曲变形。
通过测量试样的挠度和应力分布，我们可以得到弯曲试验的结果。
实验结果表明，试样的挠度与施加的力矩呈线性关系。
在试样的底部，应力最大，而在试样的顶部，应力最小。
长安大学工程材料实验报告
长安大学工程材料实验报告
班级：
姓名：
学号：
材料学院热加工实验室
实验一：硬度实验
简述实验仪器和实验过程：
实验数据：
实验材料热处理压头载荷(公斤) 硬度值(HRC) 45钢正火
45钢淬火
T12钢正火
T12钢淬火
分析与思考
1：钢的化学成分与洛氏硬度值的关系
2、钢的化学成分相同,热处理方法不同,硬度值如何变化?
3、简述HRA, HRB, HRC的压头类型，载荷重量，应用范围。
符号压头类型载荷(公斤) 硬度有效范围使用范围HRA 大于70
HRB 25~100
HRC 20~67
实验二：金相常识与铁碳平衡组织观察与分析简述实验仪器与实验过程
实验数据与绘图
分析与思考：
1：随着化学成分的变化,铁碳合金的组织和性能分别有什么变化?
2：正常情况下,铁素体的形状、颜色及硬度范围? 珠光体的形状、颜色及硬度范围? 渗碳体的形状、颜色及硬度范围?
实验三:钢的非平衡组织和铸铁组织的观察和分析简述实验仪器与实验过程
实验数据与绘图
分析与思考
1：亚共析钢正火组织形态特征是什么?
2：45钢和T12淬火组织硬度范围和组织形态有那些差别? 3：简述灰铸铁和球墨铸铁的石墨形态和基体组织形态。
材料力学研究课题
剪线钳力学分析12级机械电子一班 叶兴状 3126113024我做的研究课题是剪线钳使用及其断裂失效原因分析，由于时间紧、期末忙于复习考试难免会有错误，希望老师加以批评指正、不吝赐教。
我们家里都有用过剪线钳这一普通工具，剪线钳用于各种操作，通常用来剪尺寸正常的铜线、铁线等。
下图是我找到的一把普通剪线钳，目视检查后，分三步进行分析并预测其失效的原因。
首先进行应力计算，事先准备一根10TW(直径0.259cm)的铜线，通过去图书馆查阅资料知道剪断这种型号的铜线需要D 的力为F=436N,而且我在实验过程中发现剪线钳只发生弹性弯曲,连续完成三个实验后，剪线钳没有明显的损伤。
剪线钳是由Q255钢制成的，施加在剪线钳上的最大外层应力可以用简支梁的计算公式计算:I M y =σ简单粗略计算得：式中 M ——为力矩=6.4cm*438Ny ——为0.34cm I ——为惯性矩=0.0112 cm 4所以 =σ 8.4*104Pa查阅资料得：该型号剪线钳抗拉压强度[σ]=1.24*108Pa将剪线钳的一边看成外伸梁，如图 d1=14cm d2=3cm F1=436N F2=-F1=-436N 直径d=1.2cm 查表知：E=45GPa 则M A =F1*d1+F2*d2=46.51N/m抗弯截面系数W=d/2I 其中I=64d *d *d *d π则W=32d*d *d π=1.8*10-7cm 3 横截面积A=4d *d π=1.13*10-4 压应力=σA F 1=3.9*106Pa由M MAX =Fd1 强度条件为 M MAX <=W[σ]联立解得F<=1.6KN所以根据上述计算可知，只要施加在剪线钳上的最大压紧力不超过1.6KN ，该剪线钳就不会损坏，所以平时要注意，这样就可以保护好剪线钳。
材料力学课题研究报告(长安大学)
摘 要
宿舍是大学生在校重要的学习生活的阵地， 良好的睡眠和充沛的精力是学习 生活的必要前提。 而宿舍床铺作为提供大学生近三分之一时间的重要的休憩场所， 其安全性不容忽视， 目前高校仍存在一些服役多年的高低床， 其安全性备受质疑。 研究拟通过分析长安大学现有的高低床，进行合理假设，建立力学模型，利用截 面法分析主要受力构件，结合几何、物理、静力学三方面关系计算极限荷载，并 依此为床铺的合理使用提出有益的建议。 研究综合比较简支梁和两端固定梁两种 力学模型，通过查阅相应资料，结合对应参数，进行理论推导，得出下列结论： 刚度是对极限荷载的主要控制因素，强度和稳定性只是其次要的控制因素；高低 床的薄弱环节主要为床框横档，而床框横档的极限荷载为 181.133kg；两端固定 梁力学模型较简支梁更具有现实参考意义。
【关键词】Leabharlann 床框横档简支梁模型
两端固定梁模型
极限荷载
I
目 录
摘 要.................................................................................................................................................... I 1 引言................................................................................................................................................. 1 2 基本参数......................................................................................................................................... 2 2.1 高低床的基本参数.............................................................................................................. 2 2.2 高低床构件的基本参数...................................................................................................... 2 2.3 其他基本参数...................................................................................................................... 2 3 基本假设......................................................................................................................................... 3 4 符号约定......................................................................................................................................... 4 5 理论分析......................................................................................................................................... 5 5.1 床框横档.............................................................................................................................. 5 5.2 模型一（简支梁模型）...................................................................................................... 5 5.2.1 床框横档的强度校核...............................................................................................6 5.2.2 床框横档的刚度校核...............................................................................................8 5.3 模型二（两端固定梁模型）..............................................................................................9 5.3.1 床框横档的强度校核...............................................................................................9 5.3.2 床框横档的刚度校核.............................................................................................10 5.4 床腿立管的稳定性校核....................................................................................................11 6 结果讨论....................................................................................................................................... 13 6.1 结果分析............................................................................................................................ 13 6.2 模型评价............................................................................................................................ 13 6.3 模型改进............................................................................................................................ 13 6.4 其他思考............................................................................................................................ 14 7 参考文献....................................................................................................................................... 15
材料力学实验报告
材料力学实验报告引言：材料力学是研究物质在外力作用下的变形和破坏行为的科学。
在工程领域，材料力学实验是非常重要的，它能提供关于材料性能的定量数据，用于设计和优化结构。
本篇实验报告将介绍一项材料力学实验，包括实验目的、实验装置和实验过程，重点关注实验结果的分析和讨论。
实验目的：本次实验旨在研究一种金属材料的拉伸性能，通过对材料在不同载荷下的应力-应变关系曲线的测定，获得材料的力学性能参数，如屈服强度、抗拉强度和延伸率等。
同时，通过断口分析，了解材料的破坏行为和断裂机制。
实验装置：本次实验采用的材料力学实验装置包括拉伸试验机、计算机数据采集系统和金属试样。
拉伸试验机主要包括上夹具和下夹具，通过电机驱动实现上下夹具之间的拉伸和压缩运动。
计算机数据采集系统用于实时记录试验过程中的应变和载荷数据。
金属试样采用标准的矩形横截面形状，制备精细，确保试样的几何尺寸以及表面质量。
实验过程：1. 调整试验机，确保试样正确安装在上下夹具之间，并进行预应力调校。
2. 设置拉伸速率和采样频率，开始实验。
3. 开始加载并进行拉伸实验，直至试样断裂。
4. 实时记录应变和载荷数据，生成应力-应变曲线。
5. 对断口进行分析，观察破坏模式和断裂特征。
实验结果分析：基于实验数据，通过应力-应变曲线的绘制和分析，可以得到材料的力学性能参数。
应力-应变曲线的特点是：一开始，材料的应变随载荷的增加近似线性增加，这是材料的弹性区域。
当应变逐渐超过一定程度时，材料的应变开始迅速增加，即材料进入了屈服区。
进一步增加载荷，材料的应变仍呈线性增加，但增加的速率较之前小，这是材料的塑性区。
除了绘制应力-应变曲线，我们还可以计算出材料的屈服强度、抗拉强度和延伸率等力学性能参数。
屈服强度是指试样开始进入塑性阶段时的应力值，抗拉强度是试样发生破裂时的最大应力值，而延伸率则反映了试样在拉伸过程中的延伸能力。
断口分析是评价材料破坏行为和断裂机制的重要手段。
通过观察断口的形貌特征和变异，可以判断材料的韧性和脆性。
材料力学工程实践报告(2篇)
第1篇一、实践背景随着我国经济的快速发展，基础设施建设、航空航天、交通运输等领域对高性能材料的依赖日益增强。
材料力学作为研究材料力学性能及其应用的科学，在材料工程领域具有举足轻重的地位。
本次实践旨在通过实验和理论分析，提高对材料力学性能的认识，为材料工程实践提供理论依据。
二、实践目的1. 理解材料力学的基本原理和实验方法；2. 掌握材料力学性能测试的基本技能；3. 分析材料力学性能与工程应用之间的关系；4. 提高实际工程问题的解决能力。
三、实践内容1. 材料力学基本原理实验（1）实验目的：验证胡克定律，研究材料的弹性模量和泊松比。
（2）实验方法：采用拉伸实验，测量材料的应力-应变关系，通过计算得到弹性模量和泊松比。
（3）实验步骤：①准备实验设备：万能试验机、拉伸试验机、测量仪器等。
②对试样进行预处理：去除表面氧化层，确保试样表面平整。
③安装试样：将试样安装在拉伸试验机上，确保试样与夹具接触良好。
④加载：按照实验要求，对试样进行拉伸，记录应力-应变数据。
⑤数据处理：根据实验数据，计算弹性模量和泊松比。
2. 材料力学性能测试实验（1）实验目的：测试材料的强度、硬度、韧性等力学性能。
（2）实验方法：采用压缩、拉伸、冲击等实验方法，测试材料的力学性能。
（3）实验步骤：①准备实验设备：万能试验机、冲击试验机、硬度计等。
②对试样进行预处理：去除表面氧化层，确保试样表面平整。
③安装试样：将试样安装在相应试验机上，确保试样与夹具接触良好。
④加载：按照实验要求，对试样进行加载，记录力学性能数据。
⑤数据处理：根据实验数据，分析材料的力学性能。
3. 材料力学性能与工程应用分析（1）实验目的：分析材料力学性能与工程应用之间的关系。
（2）实验方法：结合实际工程案例，分析材料力学性能在工程中的应用。
（3）实验步骤：①收集相关工程案例，了解材料力学性能在工程中的应用。
②分析工程案例中材料力学性能的重要性，总结材料力学性能对工程的影响。
材料力学实验报告总结
材料力学实验报告总结在学习材料力学的过程中，实验是不可或缺的重要环节。
通过亲自动手操作实验，我们能够更直观、更深入地理解材料力学的理论知识，并且培养了实践能力和解决问题的思维方式。
以下是对本学期所进行的材料力学实验的总结。
一、实验项目概述本学期我们共进行了多个材料力学实验，包括拉伸实验、压缩实验、扭转实验和弯曲实验等。
这些实验分别针对不同的材料受力情况，旨在探究材料在各种载荷作用下的力学性能和变形规律。
拉伸实验是最基础也是最重要的实验之一。
在这个实验中，我们对金属材料（如钢材）进行了轴向拉伸，测量了材料在拉伸过程中的载荷与变形量，从而得到了材料的屈服强度、抗拉强度、伸长率等重要力学性能指标。
压缩实验则主要用于研究材料在受压状态下的性能。
通过对材料施加轴向压力，观察其变形和破坏模式，了解材料的抗压能力和稳定性。
扭转实验是对材料进行扭转加载，测量扭矩和扭转角度，以确定材料的抗扭强度和扭转刚度。
弯曲实验则考察了材料在弯曲载荷作用下的应力分布和变形情况。
二、实验设备与仪器为了完成这些实验，我们使用了一系列专业的实验设备和仪器。
拉伸实验中，使用了万能材料试验机。
这台设备能够精确地施加拉伸载荷，并通过传感器测量载荷和变形量。
试验机配备了计算机控制系统，能够实时记录实验数据并生成相应的曲线。
压缩实验同样使用万能材料试验机，但需要配备不同的压头和夹具来适应压缩试验的要求。
扭转实验则使用扭转试验机，它可以精确地施加扭矩，并测量扭转角度。
在弯曲实验中，我们使用了三点弯曲试验机，通过加载点的位置和加载方式来模拟不同的弯曲情况。
此外，还使用了各种量具，如游标卡尺、千分尺等，用于测量材料的尺寸参数。
三、实验步骤与操作要点每个实验都有其特定的步骤和操作要点。
拉伸实验的步骤大致如下：首先，用游标卡尺测量试样的原始尺寸，包括直径或横截面尺寸以及标距长度。
然后，将试样安装在试验机的夹头上，确保试样的轴线与加载方向一致。
启动试验机，以一定的加载速度进行拉伸，同时观察计算机显示屏上的载荷变形曲线。
材料力学实验报告文档2篇
材料力学实验报告文档2篇Material mechanics experiment report document编订：JinTai College材料力学实验报告文档2篇小泰温馨提示：实验报告是把实验的目的、方法、过程、结果等记录下来，经过整理，写成的书面汇报。
本文档根据实验报告内容要求展开说明，具有实践指导意义，便于学习和使用，本文下载后内容可随意修改调整及打印。
本文简要目录如下：【下载该文档后使用Word打开，按住键盘Ctrl键且鼠标单击目录内容即可跳转到对应篇章】1、篇章1：材料力学实验报告格式文档2、篇章2：材料力学实验报告范文材料力学实验报告不会写的话，下面请看小泰给大家整理收集的材料力学实验报告相关内容，供大家阅读参考。
篇章1:材料力学实验报告格式文档二、实验设备和仪器：三、实验记录和处理结果：四、实验原理和方法：五、实验步骤及实验结果处理：篇章2:材料力学实验报告范文【按住Ctrl键点此返回目录】该实验台配上引伸仪，作为材料力学实验教学中测定材料弹性模量E实验用。
1.试样：Q235钢，直径d =10mm，标距l=100mm。
2.载荷增量△F=1000N①砝码四级加载，每个砝码重25N;②初载砝码一个，重16N;③采用1：40杠杆比放大。
3.精度：一般误差小于5%。
三、操作步骤及注意事项1.调节吊杆螺母，使杠杆尾端上翘一些，使之与满载时关于水平位置大致对称。
注意：调节前，必须使两垫刀刃对正V型槽沟底，否则垫刀将由于受力不均而被压裂。
2.把引伸仪装夹到试样上，必须使引伸仪不打滑。
①对于容易打滑的引伸仪，要在试样被夹处用粗纱布沿圆周方向打磨一下。
②引伸仪为精密仪器，装夹时要特别小心，以免使其受损。
③采用球铰式引伸仪时，引伸仪的架体平面与实验台的架体平面需成45º左右的角度。
4.加上初载砝码，记下引伸仪的读数。
5.分四次加等重砝码，每加一次记一次引伸仪的读数。
注意:加砝码时要缓慢放手，以使之为静载，并注意防止失落而砸伤人、物。
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运用力学模型探究宿舍高低床的极限荷载宿舍是大学生在校重要的学习生活的阵地，良好的睡眠和充沛的精力是学习生活的必要前提。
而宿舍床铺作为提供大学生近三分之一时间的重要的休憩场所，其安全性不容忽视，目前高校仍存在一些服役多年的高低床，其安全性备受质疑。
研究拟通过分析长安大学现有的高低床，进行合理假设，建立力学模型，利用截面法分析主要受力构件，结合几何、物理、静力学三方面关系计算极限荷载，并依此为床铺的合理使用提出有益的建议。
研究综合比较简支梁和两端固定梁两种力学模型，通过查阅相应资料，结合对应参数，进行理论推导，得出下列结论：刚度是对极限荷载的主要控制因素，强度和稳定性只是其次要的控制因素；高低床的薄弱环节主要为床框横档，而床框横档的极限荷载为181.133kg；两端固定梁力学模型较简支梁更具有现实参考意义。
【关键词】床框横档简支梁模型两端固定梁模型极限荷载摘要 (I)1引言 (1)2基本参数 (2)2.1高低床的基本参数 (2)2.2高低床构件的基本参数 (2)2.3其他基本参数 (2)3基本假设 (3)4符号约定 (4)5理论分析 (5)5.1床框横档 (5)5.2模型一（简支梁模型） (5)5.2.1床框横档的强度校核 (6)5.2.2床框横档的刚度校核 (8)5.3模型二（两端固定梁模型） (9)5.3.1床框横档的强度校核 (9)5.3.2床框横档的刚度校核 (10)5.4床腿立管的稳定性校核 (11)6结果讨论 (13)6.1结果分析 (13)6.2模型评价 (13)6.3模型改进 (13)6.4其他思考 (14)7参考文献 (15)1引言一个人一生中三分之一的时间都是在睡梦中度过的，良好的睡眠对生活工作都至关重要。
特别是在校大学生，确保睡眠质量和精力充沛是学习生活的必要前提。
但是由于大学宿舍的空间限制，宿舍床并不能像家里的大床一样舒适和安全。
目前长安大学宿舍中主要存在两种类型的床铺，分别为：上床下桌的复合式公寓床（图1-1）；上下铺型的老式高低床（图1-2）。
其中老式高低床具有节约空间、经济实用等优势，是过去普遍采用的床铺形式，随着床铺的长期使用，早些标准过低的设计以及材料的不当选择，出现了不可避免的毛病，如床板破裂、床框横档的弯曲变形、蚊帐架的变形脱落、连接螺栓的松动等。
这些问题如果没有得到及时解决，会极大地影响学生睡眠时的安全。
因此，本研究拟通过合理假设，建立力学模型，利用截面法分析受力构件，结合几何、物理、静力学三方面关系计算极限荷载。
通过对结果的比较分析和讨论，增强同学们日常安全意识，并让同学们对床铺进行合理的使用，避免危险的发生。
图1-1公寓床图1-2高低床2.1高低床的基本参数长度宽度高度2000mm900mm1750mm 2.2高低床构件的基本参数构件材料规格床腿立管优质高频焊圆管Φ38mm×1.5mm 床边框优质高频焊矩管50×25×1.5mm 床框横档优质高频焊圆管20×20×1.2mm 梯子立管优质高频焊圆管Φ32×1.2mm梯子踏步厚钢板冲折而成（带防滑点）厚2.5mm 安全护栏弯管优质高频焊圆管Φ19×1.2mm 床屏连接管优质高频焊圆管Φ19×1.2mm 蚊帐架优质高频焊圆管Φ14×1.2mm床板多层板材厚度不小于18mm 2.3其他基本参数304不锈钢密度7.93×103kg/m3许用应力137MPa纵向弹性模量193GPaQ235密度7.85×103kg/m3弹性模量206GPa比例极限200MPa床板密度0.60×103kg/m3重力加速度地点：西安9.80m/s2床褥质量2kg（1）假设床铺的主要构件均质并无瑕疵，满足几何相容条件，构成构件的材料沿任意方向的力学性能相同。
（2）假设各个杆件均满足平面假设，原为平面的横截面在杆变形后仍为平面。
（3）假设焊接处的强度满足设计要求，焊接处的强度不是结构强度的主要控制因素。
（4）假设人平躺在床上可以覆盖5根床框横档，且床板能将人的质量分散到整根床框横档。
床框横档所受为均布荷载。
（5）考虑主要构件的自重，忽略附属构件的自重。
（6）假设每根床框横档的受力特性相同。
4符号约定L高低床长度σmax最大工作正应力W高低床宽度[σ]许用弯曲正应力H高低床高度M max最大弯矩M1床框横档矩管所受的总荷载I z截面对中性轴的极惯性矩m1人的质量W z弯曲截面系数m2床框横档矩管的质量[m1]许可荷载m3床板的质量F S,max最大剪力m4被褥的质量S z*横截面上距中性轴为y的横线以外部分的面积A*对中性轴的静矩b床框横档矩管的宽度τmax最大切应力h床框横档矩管的高度E纵向弹性模量δ床框横档矩管的厚度w max简支梁中点的挠度l床框横档矩管的长度θ转角d床板的厚度i横截面对中性轴的惯性半径ρ304304不锈钢的密度σp材料的比例极限ρcb床板的密度λ压杆柔度q 单个床框横档矩管所受的荷载集度μ长度因数F A支座A所受支座反力F B支座B所受支座反力5理论分析通过实际观察和初步分析，研究认为床框横档由于其较小的尺寸和厚度，在实际使用中，最容易发生破坏。
因此，研究从分析床框横档的力学特性入手，探究高低床的最大荷载。
5.1床框横档一张高低床共有五根床框横档，均匀分布于床的纵向，相邻两根床框横档之间的间距为400m （如图5-1）。
一根床框横档总长度l 为900mm 。
每一根床框横档由材质为304不锈钢的20×20×1.2mm 的矩管加工而成（如图5-2），且两端分别与床边框焊接而成。
由于五根床框横档总间距为1620mm （加上矩管本身的宽度），小于一般人平躺在床铺上的长度，因此每根床框横档的受力特性基本相同，故本研究选取其中任意一根作为研究对象进行分析。
研究假定床框横档矩管的宽度为b ，高度为h ，厚度为δ。
5.2模型一（简支梁模型）根据实际情况，研究对床框横档的受力进行了如下的简化处理：1.由于床板对平躺的人质量的分散效应，研究认为每根床框横档受到的是均布荷载，计算可得其集度为q =M 1g /(5W )。
2.床框横档两端均焊接在床边框上，由于床边框的微小变形和微小转动的存在，研究认为床框横档可以简化为简支梁。
q N/m图5-1床铺俯视简化图图5-2矩管横截面图5-3简支梁计算简图5.2.1床框横档的强度校核（1）校核正应力强度等直梁的最大正应力发生在最大弯矩的横截面上距中性轴最远的各点处；此外，纵截面上由横向力引起的挤压应力可以忽略不计，所以横截面上最大正应力所在的各点可认为处于单轴应力状态，均布荷载下的等直梁的最大弯矩发生在梁的正中间。
于是，该梁的正应力强度条件为梁横截面上的最大工作正应力σmax 不得超过材料的许用弯曲正应力[σ]，max max []zM W σσ=≤M max =140MgWA B根据简支梁的受力简图和简支梁的弯矩图（图5-3和图5-4），我们可以计算梁受到的最大弯矩M max ，2max 111840M W q M gW ==经过实地测量得知床框横档的矩管的宽度b 为20mm ，高度h 为20mm ，厚度δ为1.2mm ；床板的长度L 为2000mm ，宽度W 为900mm ，厚度d 为12mm 。
查阅相关资料得304不锈钢的密度ρ304为7.93×103kg/m 3，床板的密度ρcb 为0.6×103kg/m 3。
（a ）截面的几何性质计算截面对中性轴的极惯性矩I z ，33242349(2)(2)(210)(21021.210) 5.3371012121212z bh b h I δδ------⨯⨯-⨯⨯=-=-⨯计算弯曲截面系数W z ，332423472(2)(2)(210)(21021.210)12121212 5.33710/2/2210/2z z bh b h I W h h δδ-------⨯⨯-⨯⨯--====⨯⨯图5-4简支梁弯矩图（b ）床框横档矩管所受荷载计算床框横档矩管的质量m 2，322623041557.9310(2017.6)100.9 3.220m V kgρ-==⨯⨯⨯-⨯⨯=计算床板的质量m 3，32320.6100.921.21012.960cb m V kgρ-==⨯⨯⨯⨯⨯=假设床褥的质量m 4为2kg ，则床框横档矩管所受的总质量M 1为，11234113.22012.960 2.000(18.180)M m m m m m m kg=+++=+++=+由此，计算梁中间截面受到的最大弯矩M max ，max 111119(18.180)0.9(18.180)4040400g M M gW m g m ==⨯+⨯=⨯+（c ）计算许可荷载[m 1]116max max 799.80(18.180)400[]13710Pa 5.33710z m M W σσ-⨯⨯+==≤=⨯⨯11[]313.416m kg =（2）校核切应力强度研究假设（a ）横截面上的各点处的切应力均与侧边平行；（b ）横截面上距中性面等远各点处的切应力大小相等。
等直梁的最大切应力一般发生在最大剪力所在横截面的中性轴上各点处，这些点处的正应力σ=0，略去纵截面上的挤压应力后，最大切应力所在点处于纯剪切应力状态。
均布荷载下梁上收到最大剪力的点位于支座处A （或B ）（图5-5）。
相应的最大剪力为,max 110S A F F qW Mg =≈=110110MgA 图5-5简支梁剪力图计算横截面上距中性轴为y 的横线以外部分的面积A *对中性轴的静矩S z *，**1272()(2()22220.02(0.0012)0.020.001220.020.0012()20.0012 3.18510222z Ah h h y dA b S δδδδδ--==-+--=⨯⨯-+⨯⨯⨯⎰于是，最大切应力为7*1,max 6max391(18.180)9.80 3.1851010[]0.713710Pa (2)21.210 5.33710S z z m F S I ττδ---⨯+⨯⨯⨯==≤=⨯⨯⨯⨯⨯⨯则许用荷载为12[]3917.244m kg=5.2.2床框横档的刚度校核通过查阅附录IV 中均布荷载下简支梁的挠度和转角公式，计算简支梁中点的挠度w max 以及梁左端处的转角θ，304不锈钢的纵向弹性模量（20℃）E 为193GPa 。
43max 5384384ql Mgl w EI EI==322424ql Mgl EI EIθ==由梁的刚度条件22max 199(18.180)9.800.9138438419310 5.33710250w m Mgl w l EI l -+⨯⨯⎡⎤==≤=⎢⎥⨯⨯⨯⨯⎣⎦可得许用荷载13[]181.133m kg=经过上述的理论分析和计算，综合比较，研究发现模型1所能承受的最大荷载为181.133kg 。