對于非對稱截面梁,即使橫向外力作用在形心主慣性平面內(nèi),桿件的變形除了彎曲之外還將發(fā)生扭轉(zhuǎn)。對于開口薄壁桿件,這一扭轉(zhuǎn)變形是不容忽視的。
研究表明,只有當橫向外力的作用平面平行于形心主慣性平面并且通過截面內(nèi)某一特定點A時,桿件才只發(fā)生彎曲而不發(fā)生扭轉(zhuǎn)。截面內(nèi)的這一特定點A就稱為彎曲中心。
對于某些常用的開口薄壁截面,其彎曲中心的位置有以下幾條規(guī)律:
(1)如果截面有一個對稱軸,則由對稱彎曲的概念得知,當橫向外力沿此對稱軸作用時,桿件只發(fā)生對稱彎曲而無扭轉(zhuǎn)變形。結(jié)合彎曲中心的定義自然就可作出判斷:截面的彎曲中心A必定在截面的對稱軸上。
(2)作為情況(1)的特例,如果截面有兩個相互正交的對稱軸,則這兩個對稱軸的交點A就是截面的彎曲中心。顯然,它與截面的形心重合。工字形截面就屬于這種情況。
(3)如果截面僅由兩個狹長矩形組成,則截面的彎曲中心A在兩個狹長矩形中心線的交點處。如T形截面和L形截面。
最后需要指出,截面彎曲中心的位置只取決于截面的形狀和尺寸,而與桿件的材料及所受載荷無關(guān)。
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