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郁蓝之泪

金虫 (小有名气)

[求助] 求指导12米方钢重一吨最大弯曲程度是多少?

长12米方钢,规格为250mm*250mm*10mm,重量为1吨,水平放置在方钢上,两头恰好均放置在同种型号的方钢上,请问12米方钢上最大弯曲程度为多少mm?

求高手指点,不知道如何计算了

方钢放置如图所示

求高手指点啊

求指导12米方钢重一吨最大弯曲程度是多少?
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peterflyer

木虫之王 (文学泰斗)

peterflyer


【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
感谢参与,应助指数 +1
郁蓝之泪: 金币+10, 有帮助, 辛苦您了 2015-10-26 16:18:58
看题目描述文字后,应该是方形钢管而不是方钢。其最大的允许弯曲度应该就是中间的部位,可根据材料力学中的摩尔定理求解出。方钢在此就是一个均布载荷的简支梁,跨度L=12000mm,单位长度的载荷密度为p=1000*10 N/12000 mm=5/6 N/mm。再假设杨氏模量为E=205GPa,屈服强度为σs=300MPa。横截面惯性矩J=1/12*[250*250^3-230*230^3]=92320000 mm^4
以两个端点的任意一个为坐标原点,以两个端点的连线为x轴,建立直角坐标系,则其中的弯矩:
M=p*L*x/2-1/2*p*x^2=5/6*12000*x-1/2*5/6*x^2=10000*x-5/12*x^2  N*mm
并考虑到被积分函数的对称性,方管中间6m处的最大挠度为:
δ=2*Integral{[10000*x-5/12*x^2] *1/2*x*dx *N*mm^3/[205000 N/mm^2*92320000 mm^4] , 0, 6000}
  =[10000/3*6000^3-5/48*6000^4]/[205000 *92320000 ]  mm
=5.85*10^14/1.893*10^13=30.90 mm
21楼2015-10-26 08:53:30
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木虫之王 (文学泰斗)

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引用回帖:
22楼: Originally posted by mygt_hit at 2015-10-26 10:32:02
您的思路应该是利用材料力学中小挠度梁的变形公式:M/EI = - d^2 w/dx^2,一次积分得转角,二次积分得挠度。但您给的积分公式疑似有误,麻烦再核对一下。...

我使用的是能量法中的摩尔定理,不是利用弯曲挠度方程进行的积分!好好复习一下摩尔定理。
23楼2015-10-26 11:13:03
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引用回帖:
22楼: Originally posted by mygt_hit at 2015-10-26 10:32:02
您的思路应该是利用材料力学中小挠度梁的变形公式:M/EI = - d^2 w/dx^2,一次积分得转角,二次积分得挠度。但您给的积分公式疑似有误,麻烦再核对一下。...

δ=Integral{M(x)*M0(x)/(E*J)*dx , L},其中,δ为位移,M是实际的弯矩,M0是单位力p=1作用于所关注的点处引起的弯矩,E为杨氏模量,J为截面惯性矩。,L表示沿整个梁进行积分。
24楼2015-10-26 11:17:34
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【答案】应助回帖

引用回帖:
25楼: Originally posted by mygt_hit at 2015-10-26 12:42:34
抱歉,是我看错了,您给的计算方法和公式都没问题。这种方法在材料力学里叫莫尔积分,在结构力学里叫单位荷载法,均来自于虚功原理(也有叫虚位移原理的),对于线弹性结构,也可由卡式第二定理得到。

不过我按 ...

非常感谢楼上的投入和批评指正。以后多交流!

[ 发自手机版 http://muchong.com/3g ]
26楼2015-10-26 13:10:56
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【答案】应助回帖

引用回帖:
30楼: Originally posted by 郁蓝之泪 at 2015-10-26 16:18:42
请问你这种算法是绞连接形式还是焊接形式?如果焊接形式最大弯度为30.9mm的话,肉眼应该可以直接看出来了吧,不过目前我看以前别人做的肉眼完全看不出来有这么大的弯曲度。...

我在帖子中已明确说明了是以简支梁也就是绞连接的形式进行的连接。若是两头焊接的话,可能要小很多,但这个的精确计算涉及到非静定问题,很麻烦的。这里就不按此展开了。
31楼2015-10-26 16:27:46
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