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螺旋板式换热器正应力的强度条件

2019/5/29 15:08:42      点击:

当等截面直线梁为剪切弯曲时,最大弯矩(包括最大正弯矩和最大负弯矩)的横截面是梁的危险截面。危险段上下边缘产生的正应力是整个梁运行过程中的最大应力。为了保证梁的安全工作,最大的工作应力。对于如何指定不能超过材料允许弯曲应力的弯曲应力,有两种不同的考虑。一是将材料允许的拉伸(压缩)应力作为允许的弯曲应力。这是一种接近安全的方法。另一种是,弯曲应力略高于同一材料允许的拉伸(压缩)应力。



对三根梁的计算结果表明,当梁沿梁的全长均匀加载时,最大弯矩出现在梁的中心截面和风皿中,由此可以看出曲梁不同于拉杆。确定梁的抗弯强度的截面几何图形是弯曲截面模数,而不是截面面积。因此,对于梁来说,就存在所谓的“合理截面”问题。


三、梁的合理截面
上面的例子示出了具有相同截面面积但不同截面形状的梁的容许载荷是非常不同的。该差异也可以以另一种方式表达。例如,当上述示例中的三种波束具有完全相同的负载时,
在危险区域产生的弯矩是相同的,但是上述三个部分的最大弯曲应力是:
工字钢
矩形立放

矩形平放

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可以看出,为了产生相同的弯曲力矩(或承受相同的弯曲力矩),工字形截面上的最大弯曲应力要比矩形截面上的小得多,而垂直截面上的最大弯曲应力要比水平截面上的小得多。这是因为当梁受到弯曲变形时,梁中性层附近的纵向纤维变形很小,伴随的拉压应力也很小,这些应力的作用点非常接近中性轴,因此由这部分金属产生的正应力很小。为了产生所需的弯曲力矩,它远离横截面到中性轴。有些地方的压力肯定会更大。如果没有充分发挥作用的中性轴附近的金属尽可能远离中性轴,这些金属会比中性轴附近的原始金属产生更大的应力,“力臂”的增加可以帮助梁上下表面的原始金属分担部分任务。产生弯曲力矩,从而形成横截面。表面的最大法向应力减小,或金属截面面积保持不变,以承受较大的弯曲力矩。因此,工字形截面和空心矩形截面属于梁的合理截面。

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