变截面梁的刚度等效方法研究

刘坦辰; 张九菊; 吴家辉; 许宗嗣; 张昊奕; 蒋晨薇; 温博帆; 赵慧婷

doi:10.19770/j.cnki.issn.1008-2565.2025.03.004

北京石油化工学院学报 ›› 2025, Vol. 33 ›› Issue (3) : 20 -25. DOI: 10.19770/j.cnki.issn.1008-2565.2025.03.004

变截面梁的刚度等效方法研究

刘坦辰, 张九菊, 吴家辉, 许宗嗣, 张昊奕, 蒋晨薇, 温博帆, 赵慧婷

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摘要

为了研究变截面梁在受到横向载荷作用下的变形规律，针对矩形变截面梁建立了力学模型，分别利用应变能原理和力矩-面积第二定理做变截面梁的等效，并针对悬臂梁结构计算自由端处的挠度，用有限元模型进行了验证。结果表明，力矩-面积第二定理与有限元结果较为一致，针对该方法进行公式推导，得出矩形变截面梁大端与小端的高之比对变截面梁刚度变化的影响，所得到的函数关系式可预估变截面梁的等效刚度，该方法可为变截面梁在实际工程中的变形计算提供指导。