弯曲钢梁正应力和挠度的试验与数值模拟

为了限制或利用弯曲梁的变形,应研究弯曲变形规律,合理计算使用载荷下梁的正应力和挠度。利用多功能组合实验装置和静态数字应变仪测定纯弯曲梁沿其截面高度的正应变分布规律,应用ANSYS软件对3种截面梁的弯曲过程进行有限元仿真模拟,研究梁在弯曲过程中弯曲类型、截面形状、弹性模量、载荷作用位置及梁跨度对正应力或挠度分布规律的影响,并对结果进行分析。结果表明:梁发生纯弯曲或横力弯曲时,正应力沿梁截面高度接近呈线性分布;弹性模量越大,梁弯曲程度越大,抵抗弯曲变形能力越弱;载荷作用位置越靠近梁跨中点,梁弯曲程度增大;随梁跨度的增加,最大挠度并非呈线性增大,而是先缓慢增大,随后迅速增大;在工程上受弯曲构件的截面形状适宜选用工形截面。