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梁挠度计算器

计算简支梁、悬臂梁或两端固定梁在集中载荷或均布载荷下的最大挠度和转角。

选择支承和载荷类型,输入跨度、模量 E 和惯性矩 I。结果为弹性小挠度值。

关于此工具

梁挠度计算器是一款免费的、在浏览器中运行的结构工具,使用闭式欧拉-伯努利解返回单跨梁的最大挠度和转角。选择支承条件(简支、悬臂或两端固定)、载荷类型(中央集中载荷 P 或均布载荷 w),并输入跨度 L、弹性模量 E 和面积惯性矩 I。所有计算都在您的浏览器本地完成,因此您输入的任何内容都不会上传。

每种情况使用其标准公式。简支梁在中央集中载荷下的最大挠度为 δ = PL³/(48EI),端部转角为 θ = PL²/(16EI);在均布载荷下为 δ = 5wL⁴/(384EI) 和 θ = wL³/(24EI)。悬臂梁在端部集中载荷下为 δ = PL³/(3EI) 和 θ = PL²/(2EI);在均布载荷下为 δ = wL⁴/(8EI) 和 θ = wL³/(6EI)。两端固定梁更刚:中央集中载荷时 δ = PL³/(192EI),均布载荷时 δ = wL⁴/(384EI)。抗弯刚度 EI 决定每个结果,因此该工具也会报告它。选择 SI(米、GPa、mm⁴、牛顿)或英制(英寸、psi、in⁴、lbf),单位会一致地换算。

举一个实例,一根跨度 3 m 的简支钢梁(E = 200 GPa,I = 10,000,000 mm⁴)在 10,000 N 的中央载荷下,EI = 2,000,000 N·m²,最大挠度为 PL³/(48EI) = 10,000 × 27 / (48 × 2,000,000) ≈ 0.00281 m,约 2.81 mm,端部转角接近 0.16°。这些是等截面、恒定 EI 棱柱梁的弹性小挠度结果,应对照 L/360 之类的刚度或适用性极限进行校核。

常见问题

梁的最大挠度是如何计算的?
它使用所选支承和载荷的闭式欧拉-伯努利公式。对于中央集中载荷的简支梁,δ = PL³/(48EI);对于均布载荷,δ = 5wL⁴/(384EI)。E 是弹性模量,I 是面积惯性矩。
涵盖哪些支承和载荷情况?
简支梁、悬臂梁和两端固定梁,每种都可施加中央集中载荷或均布载荷(UDL)。两端固定梁最刚——集中载荷时 δ = PL³/(192EI)——而悬臂端载荷挠度最大,δ = PL³/(3EI)。
我应该输入哪些单位?
在 SI 模式下,跨度以米、E 以 GPa、I 以 mm⁴、集中载荷以 N、UDL 以 N/m 输入;挠度以 mm 报告。在英制模式下使用英寸、psi、in⁴、lbf 和 lbf/in,挠度以英寸表示。该工具在内部保持单位一致。
为什么有些情况显示转角而有些不显示?
该工具报告简支和悬臂情况的标准最大转角。对于两端固定梁,由于对称性,转角在两个固定端和跨中均为零,因此不显示单一代表性转角——只显示挠度和抗弯刚度 EI。

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