什么是挠度(7挠度是什么意思)
工程,一定要熟悉挠度,什么是挠度?挠度是指在一定载荷下,相对较长的杆件横截面相对于理论位置的偏移量。如下图所示,长杆两端铰接。在均布荷载Q的作用下,长杆会自然下垂。不难推断,中间位置的垂度大,称为大挠度。
什么是偏转?
在工程领域,需要对一些重要的关键部位进行挠度检测。比如造桥,就要检查桥面的挠度。如果挠度过大,会有安全隐患。在精密加工机床上,有必要检查主轴的挠度。过大的挠度会影响加工精度。在钢梁结构中,需要检查关键钢梁的挠度。过大的挠度会造成钢梁的损坏和断裂。
在简化模型的过程中,需要明确区分梁的连接位置是固定连接还是支撑连接。不同的连接方式对计算结果有很大影响。笔者分享几个典型常用的挠度计算公式,建议收藏。
公式一:
均布荷载下,q N/mm,长度Lmm,弹性模量e,惯性矩I,大挠度和变形fmax。
两端由均匀分布的载荷支撑。
公式二:
两端铰接,梁的中点加载p。
构件荷载P N/mm,构件长度Lmm,构件弹性模量e,构件截面惯性矩I,大挠度变形fmax
公式三:
两端固定,梁中间加载p。
载荷P,长度L,弹性模量E,惯性矩I,大挠度fmax
公式四:
一端固定悬臂梁
载荷P,长度L,弹性模量E,惯性矩I,大挠度fmax
公式五:
一端固定悬臂梁
杆的载荷p位于距固定点a一定距离处,杆的长度l,杆的弹性模量e,杆截面的惯性矩I,以及大挠曲变形fmax。
工程实际应用:
假设有一根4000mm长的工字形钢梁25a,两端简支,钢梁承重7吨。为简化模型,将其视为均布荷载。请检查钢梁的大挠度。
工字钢
25a相关参数
已知:
25a工字钢,根据机械手册,I=5020cm 4=5020x10 4mm 4。
一般来说,钢的弹性模量是e=E=210000N/mm^2,或210Gpa。
在实际*作中,你会看到不同的单位,比如帕斯卡,压强的单位,也就是Pa。
1Gpa=1000Mpa,1Mpa=1000 000 Pa,1Pa=1N/m
因此,1gpa=1000 000 000 n/m=1000 n/mm2。
钢梁均布荷载q=7000N/4000mm=17.5n/mm
计算过程:
计算过程
注:实际计算时注意单位换算。单位应该有相同的分子和分母,后都可以抵消掉。e是材料的弹性模量,是材料的固有特性,只与材料有关。比如一般钢材的弹性模量是210Gpa,一般铝型材的弹性模量是70Gpa左右。截面惯性矩只与受力材料的截面形状和弯曲方向有关。对于常用的方管和型钢,相关参数可在机械设计手册中找到。对于一些常规截面,如圆柱形和矩形截面,有一些公式可以计算惯性矩。限于篇幅,此处不展开。
从计算过程可以得知,钢梁中间位置的大挠度变形约为55mm,还是略大。建议增加选择钢梁或增加固定支撑点。