Изгибающий момент

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

Изгибающий момент — момент внешних сил относительно нейтральной оси сечения балки или другого твердого тела.

Основные понятия[править | править вики-текст]

Изгибающий момент вычисляется, как произведение приложенной статической силы (включая реакции опор) на кратчайшее расстояние от вектора этой силы до нейтральной оси сечения. Если таких сил несколько, то изгибающие моменты от каждой силы складываются с учетом знака. Отсюда понятно, что в каждом сечении тела изгибающие моменты могут различаться.

Для сечения, находящегося в равновесии, изгибающий момент равен моменту внутренних сил относительно нейтральной оси сечения. Внутренние силы можно представить, если мысленно удалить часть тела по одну сторону от сечения и заменить её внешними силами так, чтобы оставшаяся часть находилась в равновесии.

Если других воздействий нет (прямой чистый изгиб), то сечение при деформации изгиба остается плоским и поворачивается на малый угол. В реальности изгибающий момент часто сочетается со сдвигающими, растягивающими, крутящими и другими внешними силами.

Использование в расчетах[править | править вики-текст]

Определение изгибающего момента является очень важным для расчета конструкций на прочность. При изгибающем воздействии часть стержня (волокна), расположенная по одну сторону от нейтральной оси, растягивается, а другая — сжимается. Наибольшие напряжения возникают в крайних волокнах стержня. Если они превышают прочность материала, конструкция разрушается. Связь между внутренними напряжениями и изгибающим моментом была впервые математически выражена Ш. Кулоном в 1773 году [1].

Простейшие случаи вычисления изгибающего момента[править | править вики-текст]

Для консоли длиной l с нагрузкой P на конце консоли изгибающий момент увеличивается от нуля на конце консоли до P*l.

Для консоли, равномерно загруженной нагрузкой q, изгибающий момент увеличивается от нуля на конце консоли до q l2 / 2.

Beam bending.png

Для балки, изображенной на рисунке,

.

Виды изгибающих моментов[править | править вики-текст]

  • Волновой изгибающий момент; определяется на миделе судна, находящегося на волне
  • Положительный изгибающий момент; в машиностроении принято считать положительным момент на сжатых волокнах балки, в строительстве — на растянутых
  • Отрицательный изгибающий момент

Примечания[править | править вики-текст]

  1. Атапин В.Г. Сопротивление материалов / Учебник и практикум для академического бакалавриата. М.:Юрайт, 2016. - 342 с. ISBN:978-5-9916-5203-2

Ссылки[править | править вики-текст]