剪力弯矩图习题课
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常见问题题1题型:计算题题目:试作图所示悬臂梁A B的剪力图和弯矩图。
【解】1、列剪力方程和弯矩方程取坐标原点与梁左端点A对应。
选取距梁左端点A为x的任一截面,如图(a)所示,以该截面左侧梁段上的外力,写该截面上的剪力和弯矩表达式,即可得到梁A B 的剪力方程和弯矩方程为上面两式后的括号内,表明方程适用范围。
由于截面A,B处有集中力作用,则其剪力为不定值,第一式的适用范围为。
由于截面B有集中力偶作用,则其弯矩也为不定值,第二式的适用范围为关于这个问题,待后面作进一步说明。
2、作剪力图和弯矩图剪力方程表明,梁各截面上的剪力都相等,因此剪力图应是一条平行于横轴的直线。
取直角坐标系x—,画出梁的剪力图为一水平直线。
因各横截面的剪力为负值,故画在横轴下面,如图(b)所示。
弯矩方程表明,弯矩M是x的一次函数,因此弯矩图应是一条倾斜直线。
可以确定其上两点,在x=0处,M=0;在x=L处(应理解为x略小于L处),M=P L。
取直角坐标系O x M,表示弯矩的纵坐标以向下为正,画出梁的弯矩图,如图(c)所示。
由图可见,最大弯矩发生在固定端B稍偏左的横截面上,其值为常见问题题2题型:计算题题目:试作图(a)所示简支梁A B的剪力图和弯矩图。
【解】1、求支座反力由梁的平衡方程,可求得支座A,B两处的反力为2、列剪力方程和弯矩方程取坐标原点与梁左端点A对应。
列出梁A B的剪力方程和弯矩方程为3、作剪力图和弯矩图剪力方程表明,剪力是x的一次函数,剪力图应是一条倾斜直线。
因此,只要确定其上两点,即可绘出该梁的剪力图。
在处(应理解为x略大于0),;处(应理解为x略小于),。
画出梁的剪力图,如图(b)所示。
由剪力图可见,,该梁最大剪力发生在支座内侧的横截面上,其值为弯矩方程表明,弯矩M是x的二次函数,弯矩图应是一条抛物线。
因此,只要确定其上三个点,即可绘出该梁的弯矩图。
在处,M=0;在处,M=0;在处,。
画出弯矩图,如图6-12(c)所示。
弯矩图练习题在力学中,弯矩图是一种图形表示方法,用于描述材料在受到外力作用下弯曲的情况。
通过解析力学的知识,我们可以根据给定的条件绘制出弯矩图,以帮助我们了解结构体在力的作用下的变形情况。
在本文中,我将介绍一些弯矩图的练习题,并解答它们。
1. 简支梁的考虑一个简支梁,其长度为L,受到均匀分布载荷q的作用。
为了绘制弯矩图,我们需要先计算出梁在各个点的剪力和弯矩。
首先,我们可以计算出梁的支反力。
由于梁是简支的,所以在两个端点的支反力大小相等。
根据平衡条件,我们可以得到:支反力R = qL/2接下来,我们可以计算出梁在任意位置x处的剪力V(x)和弯矩M(x)。
根据均布载荷的性质,我们可以得到:V(x) = R - qxM(x) = Rx - (q/2)x^2通过这些计算,我们可以绘制出梁的弯矩图。
在绘图时,我们将横轴表示位置x,纵轴表示弯矩M。
我们可以观察到,在简支梁上,弯矩图为一条抛物线形状,当x=L/2时,弯矩图达到最大值。
2. 悬臂梁的现在考虑一个悬臂梁,其长度为L,悬臂部分的长度为a。
该梁受到集中力F的作用。
对于悬臂梁,我们需要使用不同的方法来计算弯矩图。
首先,考虑梁的支反力。
由于悬臂梁只有一个支点,支反力大小与集中力F相等,方向相反。
支反力R = -F接下来,我们需要计算悬臂梁在不同位置x处的剪力V(x)和弯矩M(x)。
根据悬臂梁的几何特性和受力分析,我们可以得到:V(x) = -FM(x) = -Fx + Fx = 0从上述计算结果中可以看出,悬臂梁的弯矩图是一条直线,且弯矩始终为零。
这是因为在悬臂梁的支点处,不会出现弯矩。
3. 复杂结构的除了简支梁和悬臂梁,我们还可以考虑更加复杂的结构。
对于复杂结构,我们可以利用叠加原理来计算弯矩图。
以一个梁柱系统为例,梁的两端固定在墙上,悬臂部分受到集中力F的作用。
我们需要分别计算梁的弯矩图和柱的弯矩图,然后将它们叠加得到整个系统的弯矩图。
梁的弯矩图我们已经在第一题中计算过了,而柱的弯矩图可以通过悬臂梁的方法计算得到。
第6章典型习题解析1.简支梁受力如图a 所示。
试写出梁的剪力方程和弯矩方程,并作剪力图和弯矩图。
解:(1)求支座反力由平衡方程∑=0Bm和∑=0A m 分别求得ql R A 83=,ql R B 81=利用平衡方程∑=0y 对所求反力进行校核。
(2)建立剪力方程和弯矩方程以梁的左端为坐标原点,建立x 坐标,如图a 所示。
因在C 处分布载荷的集度发生变化,故分二段建立剪力方程和弯矩方程。
AC 段:qx ql x Q -=83)(1 )20(lx ≤<212183)(qx qlx x M -= )20(lx ≤≤CB 段: ql x Q 81)(2-= )2(l x l<≤)(81)(2x l ql x M -= )2(l x l≤≤3.求控制截面内力,绘Q 、M 图Q 图:AC 段内,剪力方程)(1x Q 是x 的一次函数,剪力图为斜直线,故求出两个端截面的剪力值,ql Q A 83=右,ql Q C 81-=左,分别以a 、c 标在x Q -坐标中,连接a 、c 的直线即为该段的剪力图。
CB 段内,剪力方程为常数,求出其中任一截面的内力值,例如ql Q B 81-=左,连一水平线即为该段剪力图。
梁AB 的剪力图如图b 所示。
M 图:AC 段内,弯矩方程)(1x M 是x 的二次函数,表明弯矩图为二次曲线,求出两个端截面的弯矩,0=A M ,2161ql M C =,分别以a 、c 标在x M -坐标中。
由剪力图知在d 点处0=Q ,该处弯矩取得极值。
令剪力方程0)(1=x Q ,解得l x 83=,求得211289)83(ql l M =,以d 点标在x M -坐标中。
据a 、d 、c 三点绘出该段的弯矩图。
CB 段内,弯矩方程)(2x M 是x 的一次函数,分别求出两个端点的弯矩,以c 、b 标在x M -坐标中,并连成直线。
AB 梁的M 图如图c 所示。
2.梁的受力如图a 示,利用微分关系作梁的Q 、M 图。