摘要：悬臂梁是常见的重要部件,它的性能好坏直接影响着整体性能.悬臂梁处于一定的流场当中,所受到的应力与其附近流场密切相关.应力大小直接影响着悬臂梁性能,可以通过计算或者测量应力大小,了解悬臂梁性能.悬臂梁应力过大,会使得悬臂梁容易变形,悬臂梁应力过小,会对其性能产生一定的影响.因此,需要对不同形状、尺寸悬臂梁以及不同来流情况下悬臂梁各部分应力进行计算,对相应悬臂梁所受等效作用力进行估算,根据计算结果可以对悬臂梁进行优化和改进,确定悬臂梁应力测定位置和方法.本文认为悬臂梁受力主要集中在悬臂梁头部,且切向受力很小,据此两点对悬臂梁应力分布进行了计算.本文采用了两种悬臂梁模型进行计算,计算结果显示,两种模型应力计算值有一定差别,采用圆柱体模型应力计算值增加约5％.假设悬臂梁所在平面的气体以一定速度运转[1],在悬臂梁径向长度和气流速度已知情况下,只要测得或者计算出悬臂梁头部所受的等效作用力就可以计算出悬臂梁各部分应力.本文根据估算结果取悬臂梁头部等效作用力值,从而计算悬臂梁各部分所受应力.由于悬臂梁柱体的长度相对于柱的横截面要大得多,根据Saint-Venant原理,这时,如果在端面上作用有两组静力等效的载荷,则在较远处所产生的应力近似相等.本文假设悬臂梁为符合上述条件的弹性柱体.实际悬臂梁形状比较复杂,在应力计算时需要简化,根据材料力学、弹性力学理论,将悬臂梁看作等圆截面柱体.如果将悬臂梁看作一个圆柱,则中性轴与悬臂梁轴线重合,如果将悬臂梁看作半圆弧柱体,中性轴将向下偏移.本文计算了这两种悬臂梁模型的应力分布,计算结果显示,悬臂梁应力最大部位在悬臂梁根部,在进行应力测量时可以将应变片粘贴在根部附近位置进行测量,测量最大应力.
