弯曲的内力与强度计算 习题
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弯曲的内力与强度计算一、判断题1.如图1示截面上,弯矩M和剪力Q的符号是:M为正,Q为负。
()图12.取不同的坐标系时,弯曲内力的符号情况是M不同,Q相同。
()3、在集中力作用的截面处,Q图有突变,M连续但不光滑。
()4、梁在集中力偶作用截面处,M图有突变,Q图无变化。
()5.梁在某截面处,若剪力Q=0,则该截面的M值一定为零值。
()6.在梁的某一段上,若无荷载作用,则该梁段上的剪力为常数。
()7.梁的内力图通常与横截面面积有关。
()8.应用理论力学中的外力定理,将梁的横向集中力左右平移时,梁的Q 图,M图都不变。
()9.将梁上集中力偶左右平移时,梁的Q图不变,M图变化。
()10.图2所示简支梁跨中截面上的内力为M≠0,Q=0。
()图 2 图 311.梁的剪力图如图3所示,则梁的BC段有均布荷载,AB段没有。
()12.上题中,作用于B处的集中力大小为6KN,方向向上。
()13.右端固定的悬臂梁,长为4m,M图如图示,则在x=2m处,既有集中力又有集中力偶。
()图 4 图 514.上题中,作用在x=2m处的集中力偶大小为6KN·m,转向为顺时针。
()15.图5所示梁中,AB跨间剪力为零。
()16.中性轴是中性层与横截面的交线。
()17.梁任意截面上的剪力,在数值上等于截面一侧所有外力的代数和。
()18.弯矩图表示梁的各横截面上弯矩沿轴线变化的情况,是分析梁的危险截面的依据之一。
()19.梁上某段无荷载作用,即q=0,此段剪力图为平行x的直线;弯矩图也为平行x轴的直线。
()20.梁上某段有均布荷载作用,即q=常数,故剪力图为斜直线;弯矩图为二次抛物线。
()21.极值弯矩一定是梁上最大的弯矩。
()22.最大弯矩Mmax只可能发生在集中力F作用处,因此只需校核此截面强度是否满足梁的强度条件。
()23.截面积相等,抗弯截面模量必相等,截面积不等,抗弯截面模量必不相等。
()24.大多数梁都只进行弯曲正应力强度核算,而不作弯曲剪应力核算,这是因为它们横截面上只有正应力存在。
6-3、图示矩形截面梁受集中力作用,试计算1-1横截面上a 、b 、c 、d 四点的正应力。
解:(1)外力分析,判变形。
荷载在纵向对称面内,与轴线垂直,梁发生平面弯曲。
中性轴z 轴过形心C 与载荷垂直,沿水平方向。
(2)内力分析,弯矩图如图(b )所示,1-1横截面的弯矩为:1115230(M -=-⨯=-⋅kN m)(3)应力分析,梁上边有弯矩图,上侧纤维受拉。
1-1横截面上的a 点处于拉伸区,正应力为正;c 点处于中性层上,正应力为零;b 、d 两点处于压缩区,正应力为负。
3111111max2301011.1110.1800.36a a zzzM M M y y I I W σ---⨯=⋅=⋅===⨯⨯Pa MPa 。
11.11b a σσ=-=-MPa0c σ= 31133010(0.1500.050)7.4110.1800.312d d zM y I σ-⨯=-⋅=-⨯-=-⨯⨯Pa MPa37M kN V 图(kN)(a)(c)(b)(c)(e)(d)2+q l /8MkN ·m)(f)(b)180q题6-3图 题6-5图6-5、两根矩形截面简支木梁受均布荷载q 作用,如图所示。
梁的横截面有两种情况,一是如图(b)所示是整体,另一种情况如图(c)所示是由两根方木叠合而成(二方木间不加任何联系且不考虑摩擦)。
若已知第一种情况整体时梁的最大正应力为10MPa ,试计算第二种情况时梁中的最大正应力,并分别画出危险截面上正应力沿高度的分布规律图示。
解:(1)外力分析,判变形。
荷载在纵向对称面内,与轴线垂直,梁发生平面弯曲。
第一种情况中性层为过轴线的水平纵向面,中性轴z 轴过整体形心C 与载荷垂直,沿水平方向。
而第二种情况,两根木梁以各自的水平纵向面为中性层发生弯曲,两根中性轴为与荷载垂直的水平形心主轴。
如图所示。
(2)内力分析,判危险面:弯矩图如图(b )所示,跨中截面为危险面。
弯曲的内力与强度计算一、判断题1.如图1示截面上,弯矩M和剪力Q的符号是:M为正,Q为负。
()图12.取不同的坐标系时,弯曲内力的符号情况是M不同,Q相同。
()3、在集中力作用的截面处,Q图有突变,M连续但不光滑。
()4、梁在集中力偶作用截面处,M图有突变,Q图无变化。
()5.梁在某截面处,若剪力Q=0,则该截面的M值一定为零值。
()6.在梁的某一段上,若无荷载作用,则该梁段上的剪力为常数。
()7.梁的内力图通常与横截面面积有关。
()8.应用理论力学中的外力定理,将梁的横向集中力左右平移时,梁的Q图,M图都不变。
()9.将梁上集中力偶左右平移时,梁的Q图不变,M图变化。
()10.图2所示简支梁跨中截面上的内力为M≠0,Q=0。
()图 2 图 311.梁的剪力图如图3所示,则梁的BC段有均布荷载,AB段没有。
()12.上题中,作用于B处的集中力大小为6KN,方向向上。
()13.右端固定的悬臂梁,长为4m,M图如图示,则在x=2m处,既有集中力又有集中力偶。
()图 4 图 514.上题中,作用在x=2m处的集中力偶大小为6KN·m,转向为顺时针。
()15.图5所示梁中,AB跨间剪力为零。
()16.中性轴是中性层与横截面的交线。
()17.梁任意截面上的剪力,在数值上等于截面一侧所有外力的代数和。
()18.弯矩图表示梁的各横截面上弯矩沿轴线变化的情况,是分析梁的危险截面的依据之一。
()19.梁上某段无荷载作用,即q=0,此段剪力图为平行x的直线;弯矩图也为平行x轴的直线。
()20.梁上某段有均布荷载作用,即q=常数,故剪力图为斜直线;弯矩图为二次抛物线。
()21.极值弯矩一定是梁上最大的弯矩。
()22.最大弯矩Mmax只可能发生在集中力F作用处,因此只需校核此截面强度是否满足梁的强度条件。
()23.截面积相等,抗弯截面模量必相等,截面积不等,抗弯截面模量必不相等。
()24.大多数梁都只进行弯曲正应力强度核算,而不作弯曲剪应力核算,这是因为它们横截面上只有正应力存在。
()25.对弯曲变形梁,最大挠度发生处必定是最大转角发生处。
()26.两根不同材料制成的梁,若截面尺寸和形状完全相同,长度及受力情况也相同,那么对此两根梁弯曲变形有关量值,有如下判断:(1)最大正应力相同;()(2)最大挠度值相同;()(3)最大转角值不同;()(4)最大剪应力值不同;()(5)强度相同。
()27.两根材料、截面形状及尺寸均不同的等跨简支梁,受相同的荷载作用,则两梁的反力与内力相同。
()28.梁内最大剪力的作用面上必有最大弯矩。
()29.梁内最大弯矩的作用面上剪力必为零。
()30.图(a)、(b)中,m-m截面上的中性轴分别为通过截面形心的水平轴与铅垂轴。
()图 1331.在匀质材料的等截面梁中,最大拉应力必出现在弯矩值M最大的截面上。
()32.对于等截面梁,最大拉应力与最大压应力在数值上必定相等。
()33.对于矩形截面的梁,出现最大正应力的点上,剪应力必为零。
()34.弯曲应力公式σ=MY/IZ 适用于任何截面的梁。
()35.在梁的弯曲正应力公式σ= 中,Iz为梁截面对于形心轴的惯性矩。
()36.一悬臂梁及其T形截面如图示,其中c为截面形心,该截面的中性轴Z0,最大拉应力在上边缘处。
()图 1437.T形截面梁受矩为负值,图示应力分布图完全正确。
()图 1538.匀质材料的等截面梁上,最大正应力∣σ∣max必出现在弯矩M最大的截面上。
()39.对于等截面梁,最大拉应力与最大压应力在数值上必定相等。
()40.对于矩形截面的梁,出现最大正应力的点上,剪应力必为零。
()41.矩形截面梁发生剪切弯曲时,其横截面的中性轴处,σ=0,τ最大。
()42.T形梁在发生剪切弯曲时,其横截面上的σmax发生在中性轴上,τmax 发生在离中性轴最远的点处。
()43.图16所示T形截面外伸梁的最大拉应力发生在A截面处。
()图 1644.T截面铸铁梁,当梁为纯弯曲时,其放置形式最合理的方式是A。
()图 1745.大多数梁都只进行弯曲正应力强度校核,而不作弯曲剪应力校核,这是因为它们横截面上只有正应力存在。
()46.截面积相等的抗弯截面模量必相等,截面积不等的抗弯截面模量必不相等。
()47.梁弯曲时最合理的截面形状,是在横截面积相同条件下,获得W2/A值最大的截面形状。
()48.矩形截面梁,若其截面高度和宽度都增加一倍,则其强度提高到原来的16倍。
()49.弯曲变形梁,最大挠度发生处,必定是最大转角发生处。
()50.图18所示脆性材料⊥形截面外伸梁,若进行正应力强度校核,应校核D.B点下边缘。
()51.图19示悬臂梁,其最大挠度处,必定是最大转角发生处。
()图 18 图 1952.不同材料制成的梁,若截面尺寸和形状完全相同,长度及受力情况也相同,那么对此两根梁弯曲变形时,它们的最大挠度值相同。
()53.EI是梁的抗弯刚度,提高它的最有效,最合理的方法是改用更好的材料。
()二、选择题1.图6所示B截面的弯矩值为()。
图 6A.PL B.–Pa C.Pa D.–PL2.图7所示简支梁剪力图正确的为()。
图 73.应用截面法计算横截面上的弯矩,其弯矩等于()。
A.梁上所有外力对截面力矩的代数和B.该截面左段梁(或右段梁)上所有外力对任何矩心的代数和C.该截面左段梁(或右段梁)所有外力(包括力偶)对该截面形心力矩的代数和D.截面一边所有外力对支座的力矩代数和4.在集中力作用处剪力图()。
A.发生转折 B.发生突变C.无影响D.发生弯曲5.在弯曲的正应力公式σ=中,I Z为梁截面对于()的惯性矩。
A.任一轴Z B.形心轴 C.对称轴D.中性轴6.梁的截面为T型,z轴通过横截面形心,弯矩图如图示,则有()。
A.最大拉应力与最大压应力位于同一截面c或dB.最大抗应力位于截面c,最大压应力位于截面dC.最大拉应力位于截面d,最大压应力位于截面cD.以上说法都不正确图 207.最大弯矩截面最大拉应力等于最大压应力的条件是()。
A.梁材料的拉压强度相等B.截面形状对称于中性轴C.同时满足以上两条D.截面形状不对称于中性轴6、两根荷载、长度、支座相同的梁横截面上最大正应力值相等的条件是()。
A.Mmax与截面积分别相等B.Mmax与WZ分别相等C.Mmax与WZ分别相等,且材料相同D.两梁的许用应力相等8.直梁弯曲强度条件σmax=≤[σ]中,σmax应是()上的最大正应力。
A.最大弯矩所在截面 B.梁的最大横截面C.梁的最小横截面 D.梁的危险截面9.EI是梁的抗弯刚度,提高它的最有效、最合理的方法是()A.改用更好的材料 B.增加横截面面积C.采用惯性矩大的截面形状D.以上作法都不合理10.由叠加法作图示简支梁的弯矩图,则下述正确的是图()。
图 2111.跨中受集中荷载P作用的圆截面简支梁,它的θA= ,yc = 。
若将L变为2L,d变为2d时,它的,yc之比为()。
A. B.C. D.三、分析题1.绘出图示梁横截面上的正应力分布图(假定此截面上的弯矩为正值)。
图 22四、计算题1.作下列各梁的剪力图和弯矩图,并求出Qmax和Mmax。
图 82.试作梁的剪力图和弯矩图,并确定M MAX,Q MAX的值;已知V A=8KN(↑),V B=12KN(↑)。
图 93.画出下图梁的内力图。
图 104.作图示多跨静定梁的内力图。
图 115.求静定多跨梁的弯矩图图 126.求图23所示梁的最大正应力及其所在位置。
图237.简支梁受均布荷载作用,已知L=4m,截面为矩形如图24所示。
材料的许用应力[σ]=10Mpa,试求梁的许可荷载q。
图 248.图25所示矩形截面外伸梁,截面高宽比h/b=1.5,材料的许用应力[σ]=10Mpa,试求b和h。
图 259.图26所示T形截面铸铁梁,Z轴为通过截面形心的中性轴,惯性矩Iz=4.0X107mm4,铸铁的许用应力〔σ+〕=35 Mpa,〔σ-〕=140 Mpa,试校核梁的强度。
图 2610.图27所示结构,AB为矩形截面木梁,截面尺寸如图,DE为直径d=30mm 的圆截面刚杆,AB的[σ]1=10Mpa,DE的[σ]2=160Mpa,试确定F的容许值[F]图 2711.图28所示矩形截面外伸木梁,材料的许用正应力[σ]=10Mpa,许用剪应力[τ]=1Mpa,试校核该梁的强度。
图 2812.图29所示梁,已知矩形截面尺寸的比例为b:h=3:4,梁的许用正应力[σ]=15.6Mpa,许用正应力[τ]=1.7Mpa,试确定截面尺寸。
图 2913.图30所示外伸梁,已知Wz=截面面积A=材料的[σ]=170Mpa,[τ]=100Mpa,试求许可荷载[F]。
图 3014.图31所示为20b工字钢制成的外梁,已知L=6m,P=30KN,q=6KN/m,[σ]=160MPa梁的弯矩图如图示,试校核梁的强度。
提示:20b工字钢 Iz=。
图 3115.图32所示T型截面铸铁梁,已知P1 =10.8KN,P2 =4.8KN,a = 1m,,y1 =5.2cm,=8.8cm,弯矩图已绘出。
试求梁中最大拉应力的数值及其所在位置。