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箱形梁由于具有良好的力學(xué)性能和結(jié)構(gòu)性能，目前已廣泛地應(yīng)用于橋梁以及工程機械機架設(shè)計中，因此大量工程技術(shù)人員對其受力分析進行了詳盡的研究。作為工程機械從業(yè)人員，從機械專業(yè)需求出發(fā)，開發(fā)了1套簡單、易用箱形梁彎扭組合變形強度分析軟件。
箱形梁受力變形主要是拉壓、彎曲、扭轉(zhuǎn)、剪切變形或數(shù)種受力的組合變形，由于拉壓受力計算簡單，而又暫不考慮截面彎曲剪應(yīng)力，因此僅針對純彎曲和自由扭轉(zhuǎn)強度2個方面進行分析。
箱形梁截面強度分析主要涉及幾種類型：①開口箱體結(jié)構(gòu);②單箱單腔室結(jié)構(gòu)；③多箱單腔室結(jié)構(gòu)；④單箱多腔室結(jié)構(gòu)；⑤多箱多腔室結(jié)構(gòu)。截面形式如圖所示。彎曲強度計算涉及幾個變量計算：形心軸計算，慣性矩計算，慣性積計算。對于矩形板條組合截面，設(shè)各板條面積為A，各板條形心為C(x,y)，組合截面形心為O，則組合截面形心位置為其中-xC，-vC，-xy。
根據(jù)材料力學(xué)公式計算。當(dāng)板條形心主慣性軸與組合截面形心軸存在一定角度時，需要先計算二者偏轉(zhuǎn)角度，然后按慣性矩、慣性積轉(zhuǎn)軸公式計算。當(dāng)組合截面對形心軸慣性矩、慣性積確定后，作用于截面的彎矩x，v(方向以正軸受拉為正，正軸受壓為負)在任意點(x，y)處彎曲正應(yīng)力箱形截面扭轉(zhuǎn)強度計算基于自由剛性扭轉(zhuǎn)假定，并且默認組成截面板條剪切模量相同且等于鋼鐵材料剪切模量。設(shè)定幾個變量：設(shè)定T為作用于截面上的扭矩，設(shè)定I為截面的相當(dāng)極慣性矩，設(shè)定q為閉環(huán)截面的剪力流，設(shè)定A為閉環(huán)中心線所包圍面積，設(shè)定t為板條厚度。
根據(jù)薄膜比擬關(guān)系對組合截面任意開口板條，有開口板條最大剪應(yīng)力當(dāng)該閉口截面為單箱單室型箱形截面時，qk=0，當(dāng)閉口截面為多室形時，q為與該閉口截面相鄰的一個或多個閉口截面剪力流。對于組合截面所受扭矩T和組合截面所受總扭矩T有如下關(guān)系聯(lián)立式(1)-式(3)建立任意箱式組合截面受力方程組，可以求解開口、閉口截面最大剪應(yīng)力或剪力流箱梁彎扭強度分析主要可以分為4個部分：截面錄入，彎曲強度計算，扭轉(zhuǎn)強度計算，第四強度理論下等效應(yīng)力計算。
專業(yè)從事機械產(chǎn)品設(shè)計│有限元分析│強度分析│結(jié)構(gòu)優(yōu)化│技術(shù)服務(wù)與解決方案
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