bending deflection是什么意思，bending deflection的意思翻译、用法、同义词、例句

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专业解析

弯曲挠度（Bending Deflection） 是工程力学，特别是材料力学和结构工程中的一个核心概念，指杆件（如梁、轴）在受到垂直于其轴线的外力（弯矩）作用时，轴线由直线变为曲线的变形现象。这种变形表现为杆件横截面形心在垂直于杆件原始轴线方向上的线位移。

详细解释：

1. 物理本质：

   • 当梁等构件承受横向载荷（如集中力、分布力）或弯矩时，其内部会产生弯曲应力（拉应力和压应力）。
   • 这种应力分布导致构件一侧材料伸长（受拉），另一侧材料缩短（受压），从而使原本平直的构件轴线发生连续、平滑的弯曲变形。
   • 弯曲挠度 就是描述这种弯曲变形程度的物理量，通常用符号 δ (delta) 或 y 表示，单位为长度单位（如毫米 mm、米 m）。

2. 与弯曲应力的关系：

   • 弯曲挠度和弯曲应力是弯曲变形的两个紧密相关的方面。
   • 弯曲应力 关注的是构件内部材料点因弯曲而产生的内力强度（单位面积上的力），它决定了材料是否会因强度不足而破坏（如屈服或断裂）。
   • 弯曲挠度 关注的是构件整体几何形状的改变量（位移），它决定了构件是否会因变形过大而影响结构的功能、安全或舒适性（例如机床主轴挠度过大影响加工精度，楼板挠度过大引起使用者不适或开裂）。

3. 计算与影响因素：

   • 弯曲挠度的计算是结构分析和设计的关键环节。对于简单支承和载荷情况，有现成的公式可用。例如，承受均布载荷 q、长度为 L、弯曲刚度为 EI 的简支梁，其跨中最大挠度计算公式为： $$ delta_{max} = frac{5qL}{384EI} $$
   • 其中 E 是材料的弹性模量（衡量材料抵抗弹性变形能力的量），I 是横截面对中性轴的惯性矩（衡量截面形状和尺寸抵抗弯曲变形能力的量）。乘积 EI 称为抗弯刚度，是衡量构件整体抵抗弯曲变形能力的综合参数。
   • 影响弯曲挠度的主要因素包括：
     • 载荷大小与分布：载荷越大，挠度越大。
     • 构件跨度（长度）：挠度与跨度的四次方成正比，跨度增加对挠度影响极其显著。
     • 材料弹性模量 (E)：E 值越大（材料越“刚”），挠度越小。
     • 截面惯性矩 (I)：I 值越大（截面越“高”或材料分布离中性轴越远），挠度越小。工字梁比矩形梁更抗弯就是因为其 I 值更大。
     • 支承条件：固定端约束比铰支约束更能限制挠度。

4. 工程意义：

   • 刚度设计：确保结构或构件在服役载荷下的挠度不超过允许限值，以满足使用功能（如精密设备平台）、安全性（如避免过大变形导致失稳或碰撞）和舒适性（如桥梁、楼板）的要求。
   • 变形协调：在超静定结构中，挠度变形是求解多余约束反力的关键条件之一。
   • 失效判断：过大的挠度本身有时就是结构失效的一种形式（功能失效），即使应力未超过强度极限。
   • 振动分析：结构的弯曲挠度模态是分析其动力响应（如固有频率）的基础。

参考来源：

• Hibbeler, R. C. (2017). Mechanics of Materials (10th ed.). Pearson. 该书第 12 章 “Deflection of Beams and Shafts” 详细介绍了计算弯曲挠度的各种方法（如积分法、叠加法、能量法）及其应用。 (可参考出版社链接: https://www.pearson.com/en-us/subject-catalog/p/mechanics-of-materials/P200000003249/9780137629306)
• Gere, J. M., & Goodno, B. J. (2018). Mechanics of Materials (9th ed.). Cengage Learning. 该书第 9 章 “Deflections of Beams” 系统阐述了梁弯曲变形的原理、微分方程的建立与求解、以及叠加法的应用。 (可参考出版社链接: https://www.cengage.com/c/mechanics-of-materials-9e-gere/9781337093354/)
• 美国混凝土学会 (ACI) 318 建筑规范要求。 该规范对混凝土梁、板等构件的最大允许挠度限值有明确规定，是结构设计的重要依据，体现了挠度控制在工程实践中的重要性。 (可参考 ACI 官网: https://www.concrete.org)
• 美国钢结构设计规范 (AISC Specification for Structural Steel Buildings)。 该规范同样对钢梁等构件的挠度限值有具体要求。 (可参考 AISC 官网: https://www.aisc.org)

网络扩展资料

“Bending deflection”是工程力学中的术语，指物体在受外力作用时因弯曲而产生的变形量。以下是详细解释：

1.词汇分解

• Bending（弯曲）
  指物体在横向载荷（如压力、弯矩）作用下发生曲线形变的现象，例如梁受载后的下弯状态。相关术语包括弯曲强度（bending strength）、弯曲应力（bending stress）等。
• Deflection（挠度/偏转）
  表示物体在受力后偏离原始位置或形状的程度，常用于描述梁、轴等结构的弹性变形量。

2.组合含义

Bending deflection 特指因弯曲导致的变形量，常见于以下场景：

• 机械工程：轴、梁的挠度计算；
• 土木工程：桥梁、楼板在荷载下的下垂量分析；
• 材料科学：评估材料的抗弯曲性能。

3.计算公式

对于简支梁在集中载荷下的最大弯曲挠度公式为：
$$ delta_{text{max}} = frac{F L}{48 E I} $$
其中：

• ( F ) 为载荷；
• ( L ) 为梁的长度；
• ( E ) 为弹性模量；
• ( I ) 为截面惯性矩。

4.相关概念扩展

• 弯曲刚度：材料抵抗弯曲变形的能力，与弹性模量、截面形状有关；
• 塑性变形：当应力超过弹性极限时，挠度可能不可恢复。

如需更具体的应用场景或公式推导，可参考工程力学教材或专业文献。

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