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螺旋板 换热器正应力的强度条件

发表时间:2018-5-19 11:18:24

   螺旋板 换热器正应力的强度条件

  
  正应力的强度条件
  
  一般等 截面直梁在剪切弯曲时,弯矩最大(包括最 大正弯矩和最大负弯矩)的横截 面都是梁的危险截面,在危险 截面上下边缘处所产生的正应力是整个梁在工作时的 最大应力,为了保 证粱能安全工作,最大工作应力。不能超 过材料的许用弯曲应力,即是许用弯曲应力,在如何 规定许用弯曲应力这一问题上有两种不同考虑,一种 是取材料的许用拉(压)应力作 为许用弯曲应力,这是偏 于安全的一种近似处理。另一种 则规定许用弯曲应力略高于同一材料的许用拉(压)应力,其原因将在以后 讨论。
  
  三根梁 算得结果列丁当沿梁全长承受均布载时,最大弯 矩在梁中央截面,且风皿,于是得 从这个例题可以发现,受弯的 梁和受拉的杆不同,决定梁 的抗弯强度的截面几何量是抗弯截面模量^而不是它的截面面积4。所以对于梁来说,存在着所谓的"合理截面"问题。
  
  三、梁的合理截面
  
  上边的例题说明,截面面积相同,但截面 形状不一样的梁,允许承 受的载荷存在着很大差别。这种差 别也可以以另一种方式表达出来。例如:当上边 例题中的三种梁承载完全相同
  
  时,在它们 的危险截面内所产生的弯矩虽然是一样的,但是上 述三种截面内的最大弯曲应力却分别是:
  
  工字钢
  
  矩形立放
  
  矩形平放
  
  可见,为了产生相同的弯矩(或是为 了承受相同的弯矩〉,工字形 截面上听产生的最大弯曲应力比矩形截面所产生的要小得多,而矩形 截面立放时又比平放时所产生 的最大 弯曲应力小得多。这是因 为梁在受到弯曲变形时,在梁的 中性层附近的纵向纤维变形很小,伴随而 生的拉伸和压缩应力也很小,加上这 些应力的作用点至中性 轴的距离又非常近,因而靠 这部分金属产生的正应力所构成的弯矩比例就很小,为了产 生所要求的弯矩,在横截 面至中性轴远一些处的应力势必就要大一些。如果将 中性轴附近的、未能充 分发挥其作用的金属移到距中性轴尽可能远一些的地方去,那么这 些金属就可以产生较原来在中性轴附近时为大的应力,加之"力臂"的增 大,从而就 可以帮助原来在梁的上下表面处的金属分担一部分产生弯矩的任务,从而使 横截面上的最大正应力减小下来,或在金 属截面面积维持不变的条件下, 使之能 承受更大的弯矩。所以工字形截面、空心矩形截面,都属梁的合理截面。

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