什么是弯曲应力？
弯曲应力（或挠曲应力）是梁在承受载荷时内部产生的应力。 [1, 2] 当梁弯曲时，一侧受压（被推到一起），另一侧受拉（被拉开）。弯曲应力在顶面和底面最高，在中心（“中性轴”）为零。
弯曲应力的基本公式是 σ = M / S，其中 σ (sigma) 是弯曲应力，M 是最大弯矩，S 是梁横截面的截面模量。 [3, 4] 本计算器假定一个简支梁在其中心承受集中载荷，这是一个非常常见的情景。
关键概念
| 概念 | 解释 |
|---|---|
| 弯矩 (M) | 由载荷引起的内部反作用力。对于中心受载的简支梁，M = (力 × 长度) / 4。 [5] |
| 截面模量 (S) | 梁横截面形状的一个属性，用于衡量其抗弯能力。更深的梁具有大得多的截面模量，并且更坚固。对于矩形，S = (宽度 × 深度²) / 6。 [6] |
| 屈服强度 | 材料在开始永久变形前可以承受的最大应力。计算出的弯曲应力应始终小于材料的屈服强度，并应用安全系数。 |
如何使用计算器
- 选择您的梁的横截面形状（矩形或圆形）。
- 输入施加在梁中心的力（载荷）的大小。
- 输入梁的跨度（支撑点之间的长度）。
- 提供横截面的尺寸（矩形的宽度和深度，圆梁的直径）。
- 点击“计算应力”以查看结果。
常见问题
如果我的载荷不在中心怎么办？
本计算器专门用于简支梁中心受载的情况。其他载荷条件（例如，偏心载荷、均布载荷、悬臂梁）会产生不同的弯矩，并需要不同的公式。本工具提供了一个常见的分析基准。
弯曲应力结果的单位是什么？
结果单位是磅/平方英寸 (PSI)，这是英制系统中应力的标准单位。该值可以直接与您选择的材料的屈服强度（也以PSI为单位）进行比较。