材料力学 第六章 弯曲变形
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第六章弯曲变形一、是非判断题1.梁的挠曲线近似微分方程为EIy’’=M(x)。
(√)2.梁上弯矩最大的截面,挠度也最大,弯矩为零的截面,转角为零。
(×)3.两根几何尺寸、支撑条件完全相同的静定梁,只要所受载荷相同,则两梁所对应的截面的挠度及转角相同,而与梁的材料是否相同无关。
(×)4.等截面直梁在弯曲变形时,挠曲线的曲率最大值发生在转角等于零的截面处。
(×)5.若梁上中间铰链处无集中力偶作用,则中间铰链左右两侧截面的挠度相等,转角不等。
(√)6.简支梁的抗弯刚度EI相同,在梁中间受载荷F相同,当梁的跨度增大一倍后,其最大挠度增加四倍。
(×)7.当一个梁同时受几个力作用时,某截面的挠度和转角就等于每一个单独作用下该截面的挠度和转角的代数和。
(√)8.弯矩突变的截面转角也有突变。
(×)二、选择题1. 梁的挠度是(D)A 横截面上任一点沿梁轴线方向的位移B 横截面形心沿梁轴方向的位移C横截面形心沿梁轴方向的线位移D 横截面形心的位移2. 在下列关于挠度、转角正负号的概念中,(B)是正确的。
A 转角的正负号与坐标系有关,挠度的正负号与坐标系无关B 转角的正负号与坐标系无关,挠度的正负号与坐标系有关C 转角和挠度的正负号均与坐标系有关D 转角和挠度的正负号均与坐标系无关3. 挠曲线近似微分方程在(D)条件下成立。
A 梁的变形属于小变形B 材料服从胡克定律C 挠曲线在xoy平面内D 同时满足A、B、C4. 等截面直梁在弯曲变形时,挠曲线的最大曲率发生在(D)处。
A 挠度最大B 转角最大C 剪力最大D 弯矩最大5. 两简支梁,一根为刚,一根为铜,已知它们的抗弯刚度相同。
跨中作用有相同的力F,二者的(B)不同。
A支反力 B 最大正应力 C 最大挠度D最大转角6. 某悬臂梁其刚度为EI,跨度为l,自由端作用有力F。
为减小最大挠度,则下列方案中最佳方案是(B)A 梁长改为l /2,惯性矩改为I/8B 梁长改为3 l /4,惯性矩改为I/2C 梁长改为5 l /4,惯性矩改为3I/2D 梁长改为3 l /2,惯性矩改为I/47. 已知等截面直梁在某一段上的挠曲线方程为:y(x)=Ax²(4lx - 6l²-x²),则该段梁上(B)A 无分布载荷作用B 有均布载荷作用C 分布载荷是x 的一次函数D 分布载荷是x 的二次函数 8. 图1所示结构的变形谐条件为:(D ) A f A=f BB f A+△l=fBCfA +fB =△l DfA-fB=△l三、填空题1. 用积分法求简支梁的挠曲线方程时, 若积分需分成两段,则会出现 4 个积分常数,这些积分常数需要用梁的 边界 条件和 光滑连续 条件来确定。
第六章弯曲变形判断弯曲变形1、“平面弯曲梁的挠曲线必定是一条与外力作用面重合或平行的平面曲线”2、“由于挠曲线的曲率与弯矩成正比,因此横截面的挠度与转角也与横截面的弯矩成正比”3、“只要满足线弹性条件,就可以应用挠曲线的近似微分方程”4、“两梁的抗弯刚度相同、弯矩方程相同,则两梁的挠曲线形状相同”5、“梁的挠曲线方程随弯矩方程的分段而分段,只要梁不具有中间铰,梁的挠曲线仍然是一条光滑、连续的曲线。
”6、“最大挠度处的截面转角一定为0”7、“最大弯矩处的挠度也一定是最大”8、“梁的最大挠度不一定是发生在梁的最大弯矩处。
”9、“只要材料服从虎克定律,则构件弯曲时其弯矩、转角、挠度都可以用叠加方法来求”10、“两根几何尺寸、支撑条件完全相同的静定梁,只要所受的载荷相同,则两梁所对应的截面的挠度和转角相同,而与梁的材料是否相同无关”11、“一铸铁简支梁在均布载荷的作用下,当其横截面相同且分别按图示两种情况放置时,梁同一截面的应力和变形均相同”选择弯曲变形1、圆截面的悬臂梁在自由端受集中力的作用,当梁的直径减少一半而其他条件不变时,最大正应力是原来的倍;最大挠度是原来的倍。
若梁的长度增大一倍,其他条件不变,最大弯曲正应力是原来的倍,最大挠度是原来的倍。
A:2; B:16 C:8 D:4;2、y’’=M(x)/EI在条件下成立。
A:小变形; B:材料服从虎克定律;C:挠曲线在xoy面内; D:同时满足A、B、C;3、等直梁在弯曲变形时,挠曲线最大曲率发生在处。
A:挠度最大; B:转角最大 C:剪力最大; D:弯矩最大;4、在简支梁中,对于减少弯曲变形效果最明显。
A:减小集中力P; B:减小梁的跨度;C:采用优质钢; D:提高截面的惯性矩5、板条弯成1/4圆,设梁始终处于线弹性范围内:①σ=My/I Z,②y’’=M(x)/EI Z哪一个会得到正确的计算结果?A:①正确、②正确;B:①正确、②错误; C:①错误、②正确; D:①错误、②错误;6、应用叠加原理求横截面的挠度、转角时,需要满足的条件是。
第六章弯曲变形知识要点1、弯曲变形的概念1)、挠曲线弯曲变形后梁的轴线变为挠曲线。
平面弯曲时,挠曲线为外力作用平面内的平面曲线。
2)、平面弯曲时的变形在小变形情况下,梁的任意二横截面绕各自的中性轴作相对转动,杆件的轴线变为平面曲线,其变形程度以挠曲线的曲率来度量。
1》纯弯曲时,弯矩—曲率的关系(由上式看出,若弯曲刚度EI为常数则曲率为常数,即挠曲线为圆弧线)2》横力弯曲时,弯矩—曲率的关系3)、平面弯曲时的位移1》挠度2》转角挠度和转角的正负号由所选坐标系的正方向来确定。
沿y轴正方向的挠度为正。
转角的正负号判定规则为,将x轴绕原点旋转90°而与y轴重合,若转角与它的转向相同,则为正,反之为负。
4)、挠曲线近似微分方程5)、受弯曲构件的刚度条件,2、积分法求梁的挠度和转角由积分常数C、D由边界条件和连续性条件确定。
对于梁上有突变载荷(集中力、集中力偶、间断性分布力)的情况,梁的弯矩M(x)不是光滑连续函数,应用上式时,应分段积分,每分一段就多出现两个积分常数。
因此除了用边界条件外,还要用连续性条件确定所有的积分常数。
边界条件:支座对梁的位移(挠度和转角)的约束条件。
连续条件:挠曲线的光滑连续条件。
悬臂梁边界条件:固定端挠度为0,转角为0连续条件:在载荷分界处(控制截面处)左右两边挠度相等,转角相等简支梁边界条件:固定绞支座或滑动绞支座处挠度为0连续条件:在载荷分界处(控制截面处)左右两边挠度相等,转角相等连接铰链处,左右两端挠度相等,转角不等3、叠加原理求梁的挠度和转角1)、叠加原理各载荷同时作用下梁任一截面的挠度和转角等于各个载荷单独作用时同一截面挠度和转角的代数和。
2)、叠加原理的限制叠加原理要求梁某个截面的挠度和转角与该截面的弯矩成线性关系,因此要求:1》弯矩M2》4、弯曲时的超静定问题——超静定梁1)、超静定梁约束反力数目多于可应用的独立的静力平衡方程数的梁称为超静定梁,它的未知力不能用静力平衡方程完全确定,必须由变形相容条件和力与变形间的物理关系建立补充方程,然后联立静力平衡方程与补充方程,求解所有的未知数。