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如何区分弯矩和扭矩

贪玩的画板
文静的心锁
2023-01-01 21:52:39

如何区分弯矩和扭矩?

最佳答案
体贴的秋天
自信的冬瓜
2025-12-05 06:48:21

一、性质不同

1、力矩:力矩表示力对物体作用时所产生的转动效应的物理量。力和力臂的向量积为力矩。力矩是矢量(vector)。力对某一点的力矩的大小为该点到力的作用线所引垂线的长度(即力臂)乘以力的大小,其方向则垂直于垂线和力所构成的平面用力矩的右手螺旋法则来确定。

2、弯矩:受力构件截面上的内力矩的一种。

二、特点不同

1、力矩:在生活中用扳手拧紧螺母时,作用于扳手上的力F使扳手绕O点转动,手上用的力F越大,螺帽拧得越紧。这说明,使扳手绕支点O的转动效应不仅与力F的大小成正比,而且与支点O到作用线的垂直距离r(称力臂)也成正比。

2、弯矩:凡截面左侧梁上外力对截面形心之矩为顺时针转向,或截面右侧外力对截面形心之矩为逆时针转向,都将产生正的弯矩,故均取正号;反之为负,即“左顺右逆,弯矩为正”。

其它相关介绍:

如果力矩与力相对应,转动惯量与质量相对应,角加速度与加速度相对应,显然转动定律与牛顿第二定律的形式类似,其地位相当于质点动力学中的牛顿第二定律。

在传统材料力学教程中,规定截面上的弯矩使该截面的临近微段向下凸时取正号,反之则取负号;而在结构力学中定义则正好相反,工程实际中,如果没有特别说明,一般引用结构力学中的定义法。

最新回答
精明的薯片
糟糕的大神
2025-12-05 06:48:21

135.37KN·m。采用单排纵向钢筋保护层厚20箍筋直径8mm,梁宽250能容纳钢筋4Φ25,32钢筋套筒连接需要135.37KN·m扭力扳手。as=40.5mm截面效高度ho=500-40.5=459.5mm4Φ25截面积=1964mm2HRB335钢筋fy=300KN/mm2.混凝土fc=14.3KN/mm2.预计混凝土受压区高度x=1964×300/14.3×250=164.8mm<0.55ho用则承担弯矩设计值=1964×300(459.5-16408/2)=135368700(N·mm)135.37KN·m。

时尚的钢笔
矮小的发箍
2025-12-05 06:48:21
首先扳手的原理并非是杠杆原理!由于扳手为刚性工具,它在扳动螺栓时靠的是扭矩将其锁紧,扭矩等于力乘以力臂,在扳手后面增加长度固然可以以相同大小的力获得更大的力矩,但是扳手的长度是根据它的屈服强度、抗弯强度计算出来的如果一味的增加强度势必会使得扳手所受弯矩过大,使得内应力大于许用应力导致扳手断裂。所以说扳手尾部是不能随意加长的。(当然如果你的力量比较小可以适当加长一点,因为它的强度的计算设计也是有一定范围的,由于它计算时所取的力为教大值,当你所能施加的力较小时通过增加适当力臂同样可以操作。)

轻松的铅笔
矮小的金针菇
2025-12-05 06:48:21
据上海有色网分析,桥式起重机的正确安装是塔机按设计要求分布荷载、安全正常工作的前提,塔身是塔机最重要的基础部件之一,在塔机的正常工作中起着决定性的作用,而塔身大多是由标准节通过高强螺栓连接而成的,螺栓连接的预紧能增强连接的可靠性,防止连接在工作载荷下发生松动,因此高强螺栓的预紧是保证塔机安装质量的决定因素。目前,塔机安装施工和加固过程中塔身标准节连接用高强螺栓普遍存在预紧力偏小,甚至少数无预紧的现象,我们在工程实际中碰到过这样一个触目惊心的例子引起了我们对塔身高强螺栓预紧的关注。

某工地一台QTZ315型塔机,2002年8月上旬安装完成后,没有立即投入使用,偶尔空载运行几次,十月初准备使用,检查塔身标准节连接用高强螺栓预紧情况时,出现如下一组数据:该机共有9节标准节,每个标准节连接面上有8(=2×4)个M24高强螺栓,塔身上与下支座、下与底架同样用8个M24高强螺栓连接,在总计80个高强螺栓中,有27个没有预紧力(徒手即能向压紧方向转动螺母),占高强螺栓总数的33.75%,预紧高强螺栓的预紧转矩均在300 N·m以下。自下而上的第六连接面的8个螺栓中未预紧的有6个,第五、八连接面每层的8个螺栓中未预紧的有5个。

1 规范对高强螺栓预紧要求的分析

目前广泛使用的水平臂架小车变幅上回转塔式起重机塔身标准节连接用高强螺栓主要承受拉力,在这种情况下,接头接触面之间有分离趋势,同时标准节之间的水平力要靠螺栓预紧力使结合面产生的摩擦力来承受。从理论上讲,螺栓只能承受拉力,而不能抵抗剪力。如果螺栓未拧紧,则容易松动。此时,螺栓既受拉又受剪,交替冲击,受力恶化,很容易产生力断裂,这是高强度螺栓最常见的破坏形式,也是塔机常见的事故形式之一。

《塔式起重机设计规范》(GB/T13753-92)(以下简称规范)5.5.2.2.2条有这样的要求:“接头设计应保证在外拉力作用下,接合面之间有一定的压紧力,不得出现分离现象。”这可以理解为:接头在最大外力作用下,接合面之间的压紧力大于零,且此时压紧力产生的摩擦力应能抵抗标准节之间的水平力,即满足要求。

规范中给出的高强螺栓预紧力F1的计算公式为:

F1 = k1·FN

式中:F1 ——高强螺栓预紧力, N

k1 ——系数,与载荷组合有关,k1=1.1~1.65

FN ——单个螺栓所受的外拉力,N

以QTZ315型塔机(主参数:最大起重量30 kN;工作幅度3 ~ 41.8 m;独立起升高度30 m ;平衡重60 kN)为例,在最恶劣工况(工作状态突然卸载或吊具突然脱落)下,塔身所承受的最大弯矩为:Mmax=352 kN·m ,由塔身截面尺寸计算得:

F′N===471.2 kN

FN===117.8 kN

计算时所取Mmax已考虑载荷组合,117.8 kN 可作为高强螺栓抵抗拉力所需预紧力,即F1 =117.8 kN。

在组合载荷作用下,接头的摩擦力是由螺栓的残余预紧力F′0产生的。

F′0= F1 -(1- kc)FN

式中:F′0——螺栓残余预紧力,N

F1 ——螺栓预紧力,N

kc ——系数,一般取0.25

FN——螺栓外拉力,N

故:F′0 = F1-0.75FN 有F1 >0.75FN=0.75×117.8=88.35 kN;

在考虑到适当的安全裕度时,

国标GB3811 取 F′0=F1-1.4FN 有F1>1.4 FN = 1.4×117.8 = 164.9 kN;

欧洲标准FEM 取 F′0=F1-FN 有F1>FN =117.8 kN ;

国标GBJ17-88取 F′0= F1 -1.25 FN 有F1>1.25 FN =1.25×117.8=147.25 kN;

规范编制说明中指出,GB/T13752-1992采用GBJ17-88中的值,给出性能等级8.8级的M24高强螺栓预紧力为:155 kN。

再按下式计算预紧力矩T:

T = 0.2 F1·d

式中:F1——预紧力

d——高强螺栓直径,此处d = 24 mm

可分别得到如下数据:

规范中给出8.8级M24高强螺栓预紧力矩值为:理论预紧力矩710 N·m ;实际使用预紧力矩640 N·m 。

比较上述数据可得:实际预紧时对标准给定的值打折扣是错误的,不安全的。目前施工中确实存在着“塔式起重机塔身高强螺栓的实际预紧转矩可以减小到规范给定值的65%~80%”这种观点和做法,而且还有一定的市场。前言述及的例子出现后,我们一直在关注塔身高强螺栓预紧的现状,曾几次在国内、省内的有关塔式起重机技术交流会上做过口头调查,只有少数国内几个知名的业内企业像中联、北建工等基本控制在规范给定值附近,几乎所有的中小塔机企业都对规范给定值打折扣,他们通常将规范给定的不同型号塔机高强螺栓的实际预紧转矩值除以1.4而作为施工中的实际控制值。考虑到施工中预紧值控制的多种影响因素如:工具、人员素质、体力、环境条件以及塔机型号不同偏差值有所不同,因此我们给出了“65%~80%”的区间系数。这种观点和做法的形成可以说由来已久,原因是传统的人工方式预紧要想达到规范给定的值有一定的难度,而按给定值的65%~80%控制的结果并未直接导致塔机事故的发生,久而久之人们便认为这种观点和做法是正确的。确实,我们查阅过数篇事故分析论文、鉴定报告及有关起重机事故分析的书籍,也未曾见到这种“直接导致事故发生”的记载。“直接导致事故”通常被认为是看到高强螺栓受拉、剪而断裂导致机毁人亡的事故,但我们分析认为:部分由塔身屈曲而倒塔的事故是由高强螺栓预紧力不够而间接引起的。预紧力不够,则螺栓容易松动,即使塔身标准节接触面有微小的间隙,也将会导致塔机重心前移,塔身所受弯矩大幅度增加,可能导致事故发生,正所谓差之毫厘失之千里。QTZ315型塔机,独立起升高度30 m,当高强螺栓中心处下部第三标准节接触面有0.1 mm间隙时,塔身以上部分整体前移3.2 mm,在最恶劣工况下,塔身所受最大弯矩增大 1.13 kN·m。

2 塔身标准节连接用高强螺栓预紧方式分析

高强螺栓的拧紧有以下两种方式:

(1)传统的人工方式 这种方式的松紧程度靠工人经验控制。

(2)力矩扳手方式 力矩扳手有机械、液压、电动和气动等多种形式。

力矩扳手可方便地调整预紧力矩标定值(有表盘刻度、数字等标定方式),准确拧紧到设计预紧力矩值,各螺栓受力均匀,非常适合预紧力矩精度要求高的螺栓紧固。

就目前塔式起重机塔身安装和加固过程中,塔身高强螺栓预紧所使用的工具、预紧力、预紧力矩的控制等情况,笔者对部分塔机厂家做过调查,基本情况是这样的:

使用的工具:普通扳手85 %

力矩扳手15 %

预紧力矩的控制:凭感觉90 %

先标定后预紧10 %

预紧方法: 随加节随预紧90 %

旋转吊臂依次对受压螺栓预紧10%

“旋转吊臂依次对受压螺栓预紧”的预紧方法是这样的:塔式起重机在安装或空载状态下,塔身处在平衡臂下方的一侧受压而吊臂一侧受拉,旋转吊臂可以先后使同一平面的四处高强螺栓处于平衡臂下方而受压。安装时先同一平面四处(4×2或4×3个,塔身四角)依次预紧,然后由下到上;加固时可先预紧两三个不同平面的同一塔身角的受压螺栓,然后依次其它角,再由下到上或由上到下。

上述调查结果表明几乎全部厂家在使用人工方式,靠工人经验来控制高强螺栓的松紧程度,同时由于某些厂家人员素质较差,责任心不强,导致前言述及的例子。我们曾测试过采用人工方式安装的高强螺栓,预紧力矩大多在400 N·m~500 N·m之间,想再增加预紧力矩,工人的劳动强度将大幅度增加。

力矩扳手虽有机械、液压、电动、气动等多种形式,但全部是机械安装中通用的工具,机械式便宜、耐用,较其它力矩扳手使用方便。一方面这种扳手由于自重和长度一般是普通扳手的两倍以上,另一方面由于塔机安装和调试的特殊工作条件,使得工人的劳动强度大大增加,要想使实际预紧力矩达到500 N·m 难度相当大。液压式省力,但价格贵,更笨重,使用更麻烦,特别是在加固时受液压泵站的限制。气动式由于受到现场条件的限制,使用者更少。因此我们认为,尽快研制一种方便、携带使用灵活,力矩值便于控制,自动化程度高的塔机专用力矩扳手是非常必要的。

我们曾对“旋转吊臂依次对受压高强螺栓预紧”这一方法做过这样一个试验,塔机型号:QTZ315;试验工况条件:无风、空载;塔身的平衡臂一侧受压,吊臂一侧受拉;高强螺栓:M24;塔机部位:自下第二、三标准节连接面。得到以下数据:

受压高强螺栓控制预紧力矩值:400 N·m

受拉时高强螺栓预紧力矩测得值:490~530 N·m

受压高强螺栓控制预紧力矩值:450 N·m

受拉时高强螺栓预紧力矩测得值:600 ~ 630 N·m

由此可以看出,这种方法可以使实际起作用的力矩值增大 10%~40%,增大幅度与高强螺栓所受拉力和压力的差值有关。这种方法是有效而切实可行的。

3 结论

“施工中桥式起重机塔身高强螺栓的实际预紧扭矩可以减小到规范给定值的65%~80%”这种观点和做法是错误的。增强对高强螺栓预紧重要性的认识,保证规范中给定的预紧力矩值,研究高强螺栓预紧的方法,研制高强螺栓预紧专用电动工具,从而保证塔机的安装质量,提高塔机运行的安全性,是亟待解决的问题。更多关于螺栓信息您可以登录上海有色网( http://www.smm.cn)查询。

野性的面包
酷炫的钢笔
2025-12-05 06:48:21

偏心受压构件纵向弯曲引起的二阶弯矩构件两端作用有相等的端弯矩情况:构件在 M0 的作用下将产生虚线的弯曲变形,使轴心压力 N 又有了新的偏心距 , 构件上任意点的弯矩将增加一个数值 , 并引起附加挠度。实线是 N 和 M0 共同作用下达到平衡时的挠曲线,图中 y 表示任一点的挠度。因此,:构件上任一点的弯矩 式中 Ne i 一般称为一阶弯矩, Ny 称为由纵向弯曲引起的二阶弯矩。令 f 为最大弯矩 Mmax 点的挠度,则有显然, Nf 是偏心受压构件上由纵向弯曲引起的二阶弯矩(以下简称二阶弯矩)。承受 N 和 M max 作用的截面是构件上的最危险截面,称为临界截面。设计时一般取临界截面上的内力为内力控制值。上述的纵向弯曲挠度曲线仅是上图所示的计算模型的变形型式之一,当构 件承受的轴心 荷载 N不变,而构件两端的弯矩不相等,两个端弯矩不相等但符号相同的情况。此时,构件的最大挠度发生在离端部的某一距离处,其弯矩为 Mmax  = M0,Nf,其中 Nf 为二阶弯矩。可以证明,随着 M2和 M1相差越大,杆件中临界截面上的弯矩越小,即二阶弯矩对杆件的影响越小。两端弯矩不相等而符号相反的情况当其他条件不变,而构件具有不相等而相反的端弯矩时。此时,由杆件纵向弯曲引起的二阶弯矩 Ny。概括如下:当构件两端作用有相等的端弯矩时,一阶弯矩最大处与二阶弯矩最大处相重合,一阶弯矩增加的最多;即临界截面上的弯矩最大。当两个端弯矩不相等但符号相同时,一阶弯矩仍将增加的较多,但临界截面上的弯矩比两端弯矩相等时的小。如果两端弯矩符号相反而沿构件产生一个反弯点,如左图所示,一阶弯矩将增加很少或可能不增加。对于偏心受压“短柱”,由于 f 很小,所以 Nf在设计时一般可忽略不计。而对于长细比较大的偏心受压构件 f 比较大,且 f 随长细比的增大而增大;所以纵向弯曲引起的二阶弯矩 Nf在设计时不能忽略。

妩媚的帽子
糟糕的百合
2025-12-05 06:48:21
如果螺栓连接与受力方向一致,有两种排列选择 1、从结构安全考虑就要螺栓往边上排,因为当受力方向出现偏心荷载时,边上的螺栓可以帮助承受部分弯矩; 2、从螺栓安全考虑尽量往中间排,因为当出现上面那种情况时,螺栓要承受剪力,对螺栓不安全。

执着的小丸子
甜甜的星月
2025-12-05 06:48:21
具体步骤如下:

1、在拆卸时要注意对角均匀松开,让扳手与轮胎螺丝垂直,避免轮胎螺丝受到弯矩,进而造成螺丝折断。

2、在安装时要注意对角安装、对角分次均匀紧固,不要一次性拧紧,更不要把螺丝都安装在车轮的一边,这样才能使螺丝受力均匀,避免轮圈变形。

3、在落下千斤顶、车轮着地后,用扭矩扳手把轮胎螺丝紧固到规定的力矩,一般在15~20公斤力之间,如果太松了螺丝容易松脱,太紧了会把轮圈紧变形,甚至导致螺丝拉伸断裂。如果没有扭矩扳手,一般的成年男子只要双手握住轮胎扳手的一端,用尽全力扭紧,这个力就足够了。

4、此外,在紧固轮胎螺丝时尽量不要使用风炮紧固,这种风炮一般扭矩过大,会导致轮胎螺丝拉伸,甚至拉伸到了轮胎螺丝的屈服点,导致轮胎螺丝发生不可逆转的塑性变形,这样的轮胎螺丝就再也紧不住了,必须更换。还有就是轮胎螺丝不要反复多次拆装,每一次拆装都是对螺纹的一次伤害,螺栓与螺母之间的摩擦力就会越来越小,螺栓的自锁作用减弱甚至消失,轮胎螺丝也就紧不住了,一般拆装十次以上的轮胎螺丝就建议更换了。

5、还有就是轮胎螺丝上千万不要涂抹黄油,这样虽然以后拆卸时轻松了,但是黄油会减小螺纹之间的摩擦力,减小螺丝的自锁作用,致使螺丝松动的可能性增大。

轻松的小笼包
美好的小蘑菇
2025-12-05 06:48:21
应该是指的用来拧高强螺栓的螺丝刀,这种螺丝刀可以预设一个弯矩值,当达到这个弯矩值时,就不会再转动,主要是为了让高强螺栓可以正常工作。应该指的是“预置式扭力扳手”这样的工具吧。

以上是个人理解,可能会错题意了也不一定。希望能帮到你

美好的面包
幽默的草丛
2025-12-05 06:48:21
设采用单排纵向钢筋保护层厚20箍筋直径8mm,梁宽250能容纳钢筋4Φ25则as=40.5mm截面效高度ho=500-40.5=459.5mm4Φ25截面积=1964mm²HRB335钢筋fy=300KN/mm².混凝土fc=14.3KN/mm².预计混凝土受压区高度x=1964×300/14.3×250=164.8mm<0.55ho用则承担弯矩设计值=1964×300(459.5-16408/2)=135368700(N·mm)约135.37KN·m.答:若配置HRB3。