题目:
如图考虑悬臂梁,材料各向同性,即各个方向上的弹性模量和强度都相同。如果在x方向上作用一个可使最大应力等于屈服强度
S
S
S的力
F
x
F_x
Fx时,
x
x
x轴方向的变形为多少,书上给出了答案:
我们来验证一下。
首先我们知道强度要求,此时的应力为 S S S
S = σ m a x = M I ⋅ b 2 δ x = F x L 3 3 E I (查看材料力学扰度的计算) M = F x L \begin{aligned}&S=\sigma_{max}=\frac{M}{I}\cdot\frac{b}{2}\\ &\delta_x=\frac{F_xL^3}{3EI}\text{(查看材料力学扰度的计算)}\\ &M=F_xL\end{aligned} S=σmax=IM⋅2bδx=3EIFxL3(查看材料力学扰度的计算)M=FxL联立求解消掉 F x F_x Fx可得上式
同理在y方向添加一个 F y F_y Fy达到屈服强度有:
x方向的形变大于y方向的形变。这是符合我们的生活直觉的。