彎心彎心簡介

梁截面所在平面內(nèi)的一個具有如下特性的點：當剪力通過該點時，截面與鄰近截面間無相對扭轉。對于等截面直梁，若每個截面上的剪力都通過彎心，則在整個梁中將只有彎矩而無扭矩。彎心的研究對薄壁梁型的航空結構尤為重要。開截面薄壁梁的剪心就是彎心。閉截面薄壁梁的彎心又稱扭心。

下面是求幾種常用薄壁梁彎心的方法：

彎心開截面薄壁梁

開截面薄壁梁的一個重要特性是：在剪應力沿壁厚均勻分布的假定下，對于某個幾何形狀確定的截面，彎曲剪應力分布規(guī)律是確定的，彎曲剪應力的合力作用點也是確定的，這個合力作用點稱為剪心。由于僅當外力通過此點時才能被剪應力的合力所平衡而不引起扭矩，所以剪心就是彎心。薄壁梁,由于剪應力的合力通過B點，所以該點就是彎心。對于任意開截面薄壁梁，彎心的坐標x_b、y_b可由外力和截面上的剪力合力對任意選定的坐標原點O 的力矩平衡條件求得：

式中ρ為O點到積分單元ds的垂距；l為薄壁截面的中線長度；S_x、S_y為截面靜矩；l_x、l_y為截面慣性矩（見截面的幾何性質(zhì)）。積分沿中線進行。

彎心單閉截面薄壁梁

這種梁的剪應力分布規(guī)律比開截面復雜，一般不完全取決于截面的幾何形狀。但彎心的位置仍可根據(jù)對某一點的力矩平衡條件求得，公式為：

式中t為壁厚；A為封閉截面中線所包圍的面積。積分沿封閉中線進行。閉截面中的剪應力隨外力而改變，因此不存在確定的剪心。開截面薄壁梁中剪心和彎心一致的結論在這里不再適用。但由于閉截面可以承受扭矩，可推出如下的特性：因剪力作用于彎心不引起截面的扭轉，根據(jù)位移互等定律，當扭矩作用于截面時，彎心不會移動，即整個截面繞彎心轉動。因此，閉截面薄壁梁的彎心又稱扭心。對于等截面直梁，各截面彎心的連線稱為彎軸（又稱扭軸）。在扭矩作用下，整個梁繞彎軸扭轉。

彎心多閉截面薄壁梁

多閉截面薄壁染彎心的概念和單閉截面相同，但計算比較復雜，故常采用實驗測定法。例如，圖5中懸臂三閉室薄臂梁的彎心可以按下述步驟求出，首先將力P加到點1上，得到點1的位移△₁₁和點2的位移△₂₁；然后再將力P以相反的方向加到點2上，得到點1的位移△₁₂和點2的位移△₂₂。當上述力同時作用在點1和點2時，點1的位移為△₁₁－△₁₂，點2的位移為△₂₂－△₂₁，截面其他部分的位移可按直線關系求得。由于是純扭轉，故彎心（即扭心）應在位移等于零的點，即圖5中的B點。實心截面梁的彎心可用彈性力學的方法求得，但比上述求法復雜。 2100433B

承受軸心拉力和彎矩共同作用下的構件成為拉彎構件，它包括偏心受拉構件和有橫向荷載作用的拉桿構件。鋼結構中拉彎構件應用較少

對于拉彎構件，如果彎矩不大而主要承受軸心拉力作用時，它的截面形式和一般軸心拉桿一樣。彎 在拉力和彎矩的共同作用下，截面出現(xiàn)塑性鉸即視為承受能力的極限。但對格構式構件或冷彎薄壁型鋼構件，截面邊緣出現(xiàn)塑性即已基本上達到強度的極限。一般情況下，拉彎構件喪失整體穩(wěn)定性和局部穩(wěn)定性的可能性不大2100433B

其中鋼筋的冷彎性能合格標準為：在規(guī)定的彎心自經(jīng)D和冷彎角度α下彎曲后，在彎曲處鋼筋應無裂紋、鱗落或斷裂現(xiàn)象。按鋼筋技術標準，不同種類鋼筋的D和α的取值不同，例如335級月牙紋鋼筋的α=180°，當直徑不大于25mm時，彎心直徑D=2d，當直徑d大于25mm彎心直徑D=3d 。

指金屬材料在常溫下能承受彎曲而不破裂性能。彎曲程度一般用彎曲角度α（外角）或彎心直徑d對材料厚度a的比值表示，α愈大或 d/a 愈小，則材料的冷彎性愈好。冷彎性能可衡量鋼材在常溫下冷加工彎曲時產(chǎn)生塑性變形的能力。冷彎性能是衡量中厚鋼板塑性好壞的一項重要力學性能指標，冷彎試驗是鋼板性能必不可少的檢驗項目。實際生產(chǎn)中，冷彎性能不合格經(jīng)常發(fā)生，使之成為中厚鋼板性能不合格的主要原因之一 ，直接影響了產(chǎn)品質(zhì)量和企業(yè)經(jīng)濟效益。