材料力学专项习题练习6弯曲内力

弯曲力1. 长l的梁用绳向上吊起，如图所示。

钢绳绑扎处离梁端部的距离为x。

梁由自重引起的最大弯矩|M|max为最小时的x值为：(A) /2l；(B) /6l；(C…) 1)/2l。

l；(D) 1)/22. 多跨静定梁的两种受载情况如图(a)、(b)所示。

下列结论中哪个是正确的？(A) 两者的剪力图相同，弯矩图也相同；(B) 两者的剪力图相同，弯矩图不同；(C) 两者的剪力图不同，弯矩图相同；(D….) 两者的剪力图不同，弯矩图也不同。

3. 图示(a)、(b)两根梁，它们的(A) 剪力图、弯矩图都相同；(B…) 剪力图相同，弯矩图不同；(C) 剪力图不同，弯矩图相同；(D) 剪力图、弯矩图都不同。

4. 图示梁，当力偶M e的位置改变时，有下列结论：(A) 剪力图、弯矩图都改变；(B…) 剪力图不变，只弯矩图改变；(C) 弯矩图不变，只剪力图改变；(D) 剪力图、弯矩图都不变。

5. 图示梁C截面弯矩M C = ；为使M C =0，则M e= ；为使全梁不出现正弯矩，则M e≥。

6. 图示梁，已知F、l、a。

使梁的最大弯矩为最小时，梁端重量P= 。

7. 图示梁受分布力偶作用，其值沿轴线按线性规律分布，则B端支反力为，弯矩图为 次曲线，|M |max 发生在 处。

8. 图示梁，m (x )为沿梁长每单位长度上的力偶矩值，m (x )、q (x )、F S (x )和M (x )之间的微分关系为：S d ();d F x x = d ()d M x x = 。

9. 外伸梁受载如图，欲使AB 中点的弯矩等于零时，需在B 端加多大的集中力偶矩（将大小和方向标在图上）。

10. 简支梁受载如图，欲使A 截面弯矩等于零时，则=e21e /M M 。

1-10题答案：1. C 2. D 3. B 4. B 5. 28e2M ql -；42ql ；22ql 6. ⎪⎭⎫⎝⎛-a l a F 24 7. m 0/2；二；l /28. q (x )；F S (x )+ m (x ) 9. 10. 1/211-60题. 作图示梁的剪力图和弯矩图。

1.内力方程的应用
习题课
[例6-13] 集中力F作用于A、B之间，问中间铰位于 F 何处最合理。 x1 C 解： A （1）F作用于AC段A B 处弯矩最大 l
(M A ) Fx1 max
Fx1
（2）F移动到CB段A处 弯矩及D处弯矩
F MD ( L x1 x2 ) x2 L x1 xx * MA 1 2 L x1 x2 F F M* M A D L x1
Q
G
FBy = 20 kN
由剪力图：x : 2 7 : 9 得到 (2)求极值弯矩
14 x 1.56 m 9
1.56m
30
20
M(kN .m)
-30
20
M G 30 70 1.56 / 2
M G 24.6kN m
20
5.求梁的最大剪力 和最大弯矩
FQ max 70 kN
l
2 9 ql 128
1 2 ql 8
作业： 4-10b,d 4-15f, 4-19
L x1 5
F ( L x1 ) Fx1 4
q
a

L 2a

a
二.面积法作内力图
30 kN
[例6-15]试作图示 外伸梁的FQ和M图。
1.求支反力 2.作FQ图 3.作M图
45 kN/m D
C
A
20 kN.m B E F 2m 1m 1m
G
1m 2m
FAy = 100 kN
70
FBy = 20 kN
FQ (kN)
1.56m
30
20
M(kN .m)
-30
20
20
4.求AD段的极值弯矩

弯曲内力典型习题解析1 作图示简支梁的剪力图和弯矩图，并求出maxSF 和maxM。

解题分析：作剪力、弯矩图的基本方法是写出每一段梁上的剪力、弯矩方程，根据方程描点作图。

在能熟练地作剪力、弯矩图后，可采用如下简便作图法：在表中列出特殊截面（如有位移约束的截面、集中力作用截面等的剪力、弯矩值，再根据载荷集度与剪力、弯矩之间的微分关系判断各区段的内力图形状，连线相邻特殊截面对应的点。

下面按两种方法分别作图。

解I ：1、求支反力qa F Ay =，qa F Cy 2=2、将梁分成AB 、BC 和CD 三个区段 以A 为原点，向右取x 坐标。

AB 段，如图d ：qa F F Ay ==S ，()a x <<02qa(c)(b)(a)M(d)(e)MSSSM(f)题1图qax x F M Ay ==，()a x ≤≤0BC 段，如图e：)2()(S x a q a x q F F Ay −=−×−=，(a x a 2<<))/2()/2)((22a x q a x a x q x F M Ay +=−−+=，(a x a 2≤≤)CD 段，如图f：)()(S x a q F a x q F F Ay −=−−×−=，(a x a 32<<))/2()/2)((22a x q a x a x q x F M Ay +=−−+=，(a x a 32≤≤)3、按照步骤2所得各段梁的剪力、弯矩方程画出剪力图和弯矩图，如图b 和图c。

4、计算剪力和弯矩的最大值qa F 2maxS=， 2max23qa M=解II ：1、计算支反力qa F Ay =，qa F Cy2=2、将梁分为AB 、BC 、CD 三个区段，计算每个区段起点和终点的力值。

3、根据载荷情况及微分关系，判断各力区的内力图形状，并以相应的图线连接起来，得到剪力图和弯矩图。

力区 A 截面 AB B 截面 BC C 截面 CD D 截面 载荷 F Ay 向上 q =0无集中力q =负常数 F 向下 q =负常数 F Dy 向上F S突跳F Ay水平(+)连续 下斜线(+) 突减F 下斜线(-) 突跳F DyM 0 上斜线 相切上凸抛物线转折上凸抛物线4、计算剪力弯矩最大值qa F 2maxS=， 2max23qa M=讨论：利用剪力弯矩方程作图时，注意坐标轴x 的正向一般由左至右。

max
和
M max 及其所
P
y
m=Pa
1、列出梁的剪力方程和弯矩方程
AB段:
A
x
x a
B a
C
x
FQ ( x) 0
(0 x a )
M ( x) m Pa (0 x a)
材料力学
弯曲内力/剪力方程和弯矩方程 剪力图和弯矩图 BC段: m=Pa P
FQ ( x) P
( a x 2a )
弯矩 立柱弯矩图为抛物线，左侧受压，1、2截面的弯矩值为
M1 0,
qa2/2
3
qa/2
4
2M4 0
qa/2
1
FAy
材料力学
M
FAx
1 2 1 2 M 2 qa a qa qa , 2 2 1 2 M 3 qa , M 4 0 2
作弯矩图。
弯曲内力/平面刚架内力图
x 3.1m
1 M E F 3.1 FAy 2.1 q 2.12 2
(-)
材料力学
1.41kN.m (+)
-3kN.m
(-)
-2.2kN.m
1.41kN.m M D左 2.2kN.m
q
P qa q
qa qa
a
FQ
a
a 2qa qa
M
qa 2 qa / 2
材料力学
弯曲内力/剪力和弯矩
M1 2qa
A
2
q
M 2 2qa2
B
C
a a 4a
FAy
FBy
取左段梁为研究对象:
取右段梁为研究对象:
FQc FAy q 2a qa

②无均布载荷段弯矩图均为直线。有均布载荷段，弯矩图为
抛物线，其开口与均布载荷方向相同。
(3)弯矩、剪力、载荷集度的关系
①
M '(x) F S (x) F S'(x) q(x)
② FS=0的点是M图的取极值的点，FS=0的段M图是平行
于轴线的直线。
注意: 内力图上要注明控制面值、特殊点纵坐标值。
利用微分关系绘内力图
y
B截面 30.3 +
z
C截面 15.1 z
-
+
69
34.5
(d) 单位:MPa
Engineering Mechanics
四、弯曲 弯曲强度计算
例3 之二
解：（1）求截面形心轴，即中性轴z轴。
yC
( yi Ai ) Ai
170 30 170 30 200 (170 30)
2
2
17030 30 200
解：（1）外力分析，判变形。
10kN
50kN
(a) A
CD
B
z
4m
2m
4m
求得支坐反力
FA 26kN ,FB 34kN
荷载与梁轴垂直，梁将发
26kN 26 16
34kN
生平面弯曲。中性轴z过形心
+ (b)
与载荷垂直，沿水平方向。
FQ(kN)
104 136
34
（2）内力分析，判危险面。剪力
+
(c)
⑤解题步骤：
1）外力分析，判变形、中性轴，求截面的几何性质、支反力。 2）内力分析，判危险面，画剪力图、弯矩图（可只画弯矩图）
3）应力分析，判危险点。 4）强度计算。

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。

弯曲内力习题答案弯曲内力习题答案弯曲内力是力学中一个重要的概念，它涉及到材料的强度和稳定性。

在学习弯曲内力的过程中，经常会遇到一些习题，需要我们运用所学的知识进行分析和计算。

本文将回答一些常见的弯曲内力习题，帮助读者更好地理解和应用这一概念。

1. 一根长为L的均匀梁，两端固定，中间受到一个集中力F作用，求中点的弯曲内力。

首先，我们可以将梁分为两段，即左段和右段。

由于两端固定，根据梁的受力分析，中点的弯曲内力为零。

因此，我们只需要计算左段和右段的弯曲内力。

对于左段，由于力F作用在右端，我们可以采用力的平衡条件，即F = R，其中R为左段的弯曲内力。

根据梁的弯曲方程，我们可以得到R = FL / 4。

同理，对于右段，由于力F作用在左端，我们同样可以采用力的平衡条件，即F = R'，其中R'为右段的弯曲内力。

根据梁的弯曲方程，我们可以得到R' = FL / 4。

因此，中点的弯曲内力为零，左段的弯曲内力为FL / 4，右段的弯曲内力也为FL / 4。

2. 一根悬臂梁，长度为L，悬臂部分受到一个集中力F作用，梁的截面为矩形，高度为h，宽度为b，求截面上的最大弯曲内力。

为了求解这个问题，我们需要先计算悬臂部分的弯矩。

根据力的平衡条件，我们可以得到弯矩M = FL。

接下来，我们需要计算截面上的最大弯曲内力。

根据梁的弯曲方程，我们可以得到最大弯曲内力为Mmax = (bh^2) / 6。

因此，截面上的最大弯曲内力为(Mmax)max = (Fh^2b) / 6。

3. 一根梁，长度为L，梁的截面为圆形，半径为r，受到一个均布载荷q作用，求截面上的最大弯曲内力。

为了求解这个问题，我们需要先计算梁受到的总载荷。

根据均布载荷的定义，总载荷为qL。

接下来，我们需要计算截面上的最大弯曲内力。

根据梁的弯曲方程，我们可以得到最大弯曲内力为Mmax = (πr^3q) / 4。

因此，截面上的最大弯曲内力为(Mmax)max = (πr^3qL) / 4。

弯曲变形1。

已知梁的弯曲刚度EI 为常数，今欲使梁的挠曲线在x =l /3处出现一拐点，则比值M e1/M e2为：（A) M e1/M e2=2； （B ） M e1/M e2=3；（C ） M e1/M e2=1/2； （D) M e1/M e2=1/3.答:(C)2。

外伸梁受载荷如致形状有下列(A)（B)、（C ）,(D)答:(B)3. 简支梁受载荷并取坐标系如图示，则弯矩M 、剪力F S 与分布载荷q 之间的关系以及挠曲线近似微分方程为： （A ）EI x M xw q xF FxM )(d d ,d d ,d d 22SS ===；(B ）EI x M x w q x F F x M )(d d ,d d ,d d 22S S =-=-=; （C)EI x M xw q x F F x M )(d d ,d d ,d d 22S S -==-=;(D ）EI x M xw q x F F x M )(d d ,d d ,d d 22S S -=-==。

答：（B ）4。

弯曲刚度为EI 的悬臂梁受载荷如图示,自由端的挠度EIl M EI Flw B 232e3+=（↓)则截面C 处挠度为：（A ）2e 3322323⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫⎝⎛l EI M l EI F （↓）;（B ）233223/323⎪⎭⎫⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛l EI Fl l EI F （↓）； （C）2e 3322)3/(323⎪⎭⎫ ⎝⎛++⎪⎭⎫⎝⎛l EI Fl M l EI F （↓）；(D)2e 3322)3/(323⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⎪⎭⎫⎝⎛l EI Fl M l EI F (↓）.答：（C ）5. 画出（a ）、（b)、(c ）三种梁的挠曲线大致形状。

答：6.7.(a ）、(b)刚度关系为下列中的哪一种: (A) （a)＞（b ）； (B) (a)＜(b)；（C ） (a)=（b ）； （D) 不一定. 答：(C)8。

弯曲内力练习一、选择题1．外伸梁受均布载荷作用，如图所示。

以下结论中（ ）是错误的。

dA ．AB 段剪力表达式为()qx x F Q -=； B ．AB 段弯矩表达式为221)(qx x M -=；Ｃ．BC 段剪力表达式为()Lqax F Q 22=；Ｄ．BC 段弯矩表达式为)(2)(2x L Lqax M --=。

2．简支梁受集中力作用，如图所示，以下结论中（ ）是错误的。

cA ．AC 段，剪力表达式为()LFb x F S =；Ｂ．AC 段,弯矩表达式为xLFb x M =)(；Ｃ．CB 段，剪力表达式为 ()LFa x F S =；Ｄ．CB 段,弯矩表达式为)()(x L LFa x M -=。

3．外伸梁受均布载荷作用，如图所示。

以下梁的剪力、弯矩图中（ ）是正确的。

bA ．（a ）； Ｂ．（b ）； Ｃ．（c ）； Ｄ．（d ）。

弯曲应力一. 选择题1．在推导弯曲正应力公式yI M Z=σ时，假设纵向线段间无挤压，这是为了（ ）。

bA ．保证正应力合力F N = ∫A σdA =0； Ｂ．保证纵向线段为单向拉伸（压缩）； Ｃ．保证梁发生平面弯曲； Ｄ．保证梁不发生扭转变形。

F s Fs2．设计铸铁梁时，宜采用中性轴为（）的截面。

bA．对称轴；Ｂ．偏于受拉边的非对称轴；Ｃ．偏于受压边的非对称轴；Ｄ．对称或非对称轴。

3．梁发生平面弯曲时，其横截面绕（）旋转。

c A．梁的轴线；Ｂ．截面对称轴；Ｃ．中性轴；Ｄ．截面形心。

4．桥式起重机的主钢梁，设计成两端外伸的外伸梁较简支梁有利，其理由是（）。

aA．主要减小梁的最大弯矩值；Ｂ．减小梁的最大剪力值；Ｃ．主要减小梁的最大挠曲值；Ｄ．增加梁的抗弯刚度值。

5．梁的四种横截面形状如图所示，其截面面积相同。

若从强度方面考虑，则截面最为合理的是（）。

dA．（a）；Ｂ．（b）；Ｃ．（c）；Ｄ．（d）。

题5图二填空题：1．绘制梁的弯矩图，最大的的弯矩值可能出现在有集中力、有集中力偶和剪力为零的这些截面上。

弯曲内力1. 长l梁内由自重引起的最大弯矩|M|max为最小时的x值为：(A) /2l；(B) /6l；(C) 1)/2l-；(D) 1)/2l。

2. 多跨静定梁的两种受载情况如图(a)、(b)所示。

下列结论中哪个是正确的？(A) 两者的剪力图相同，弯矩图也相同；(B) 两者的剪力图相同，弯矩图不同；(C) 两者的剪力图不同，弯矩图相同；(D) 两者的剪力图不同，弯矩图也不同。

3. 图示(a)、(b)两根梁，它们的(A) 剪力图、弯矩图都相同；(B) 剪力图相同，弯矩图不同；(C) 剪力图不同，弯矩图相同；(D) 剪力图、弯矩图都不同。

4. 图示梁，当力偶M e的位置改变时，有下列结论：(A) 剪力图、弯矩图都改变；(B) 剪力图不变，只弯矩图改变；(C) 弯矩图不变，只剪力图改变；(D) 剪力图、弯矩图都不变。

5. 图示梁C截面弯矩M C = ；为使M C =0，则M e= ；为使全梁不出现正弯矩，则M e≥。

6. 图示梁，已知F、l、a。

使梁的最大弯矩为最小时，梁端重量P= 。

7. 图示梁受分布力偶作用，其值沿轴线按线性规律分布，则B 端支反力为，弯矩图为次曲线，|M|max发生在处。

8. 图示梁，m (x )为沿梁长每单位长度上的力偶矩值，m (x )、q (x )、F S (x )和M (x )之间的微分关系为： S d ();d F x x=d ()d M x x= 。

9. 外伸梁受载如图，欲使AB端加多大的集中力偶矩（将大小和方向标在图上）。

10. 简支梁受载如图，欲使A 截面弯矩等于零时=e21e /M M 。

1-10题答案：1. C 2. D 3. B 4. B5. 28e 2M ql -；42ql ；22ql6. ⎪⎭⎫⎝⎛-a l a F 247. m 0/2；二；l /2 8. q (x )；F S (x )+ m (x ) 9. 10. 1/211-60题. 作图示梁的剪力图和弯矩图。

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)。

(V)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。

(X)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。

(X)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。

(X)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。

(V)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。

(X)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。

(V)8.弯矩突变的截面转角也有突变。

(X)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1,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31/4,惯性矩改为1/2C梁长改为51/4,惯性矩改为31/2D梁长改为31/2,惯性矩改为1/47.已知等截面直梁在某一段上的挠曲线方程为：y（x）=Ax2（41x-612-x）,则该段梁上（B）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。

第四章梁的弯曲内力判断题1. 若两梁的跨度、承受载荷及支承相同，但材料和横截面面积不同，则两梁的剪力图和弯矩图不一定相同。

（X ）2. 最大弯矩必然发生在剪力为零的横截面上。

（X ）3. 若在结构对称的梁上作用有反对称载荷,（V ）4. 简支梁及其承载如图4-1所示，假想沿截面m-m将梁截分为二。

若取梁左段为研究对象，则该截面上的剪力和弯矩与q、M无关；若以梁右段为研究对象，则该截面上的剪力和弯矩与F无关。

（X ）则截面C上的剪力F SC=F ,弯矩M C =2Fa3. 梁段上作用有均布载荷时，剪力图是一条斜直线，而弯矩图是一条抛物线。

4. 当简支梁只受集中力和集中力偶作用时，则最大剪力必发生在集中力作用处c1. 梁在集中力偶作用的截面处，它的内力图为（ C ）cA Fs图有突变，M图无变化;B Fs图有突变，M图有转折;C M 图有突变，Fs图无变化;D M图有突变，Fs图有转折。

填空题2•图4-3所示外伸梁ABC，承受一可移动载荷 F ,若F、I均为已知，为减小梁的最大弯矩值，则外伸段的合理长度a= _J/3 ________ 。

图4-2 图4-3则该梁具有对称的剪力图和反对称的弯矩图。

1•图4-2所示为水平梁左段的受力图,选择题2. 梁在集中力作用的截面处，它的内力图为（B ）cA Fs有突变，M图光滑连续;B Fs有突变，M图有转折;C M图有突变，凡图光滑连续；D M图有突变，Fs图有转折。

3. 在图4-4所示四种情况中，截面上弯矩M为正，剪力Fs为负的是（B ）cf s (C)图4-44.梁在某一段内作用有向下的分布力时，则在该段内，M 图是一条(A )。

A 上凸曲线；B 下凸曲线；C 带有拐点的曲线 ；D 斜直线。

5•多跨静定梁的两种受载情况分别如图4-5 ( a )、( b )所示，以下结论中( A )是正确的。

力 F靠近铰链。

tli ＞弯矩图 图4-6F. FsI A)A C 6. 图4-5Fs 图和M 图完全相同Fs 图不同，M 图相同 两者的两者的 若梁的剪力图和弯矩图分别如图AB 段有均布载荷 AB；D4-6 ( a ) Fs 相同对图不同； Fs 图和M 图均不相同。

弯曲变形典型习题解析1 试用积分法写出图示梁的挠曲轴方程，说明用什么条件决定方程中积分常数，画出挠曲轴大致形状。

图中C 为中间铰。

为已知。

I E解题分析：梁上中间铰处，左、右挠度相等，转角不相等。

解：设支反力为，如图示。

yB A yA FM F、、1、建立各段挠曲轴近似微分方程并积分 将梁分为AC 、CB 、BD 段。

AC 段 a x ≤≤10挠曲轴近似微分方程 11x FM w I E yA A ⋅−=′′转角方程1211'12C x Fx Mw IE yA A+−= (a) 挠度方程1113121162D x C x F x M w I E y A A ++−=(b)CB 段 )(2b a x a +≤≤挠曲轴近似微分方程2"2x FMw I E yA A ⋅−=转角方程 222222C x F xM w I E yA A+−=′(c)挠度方程2223222262D x C xFx M w I E yA A++−= (d)BD 段 l x b a ≤≤+3)(挠曲轴近似微分方程[])(333b a x Fx FM w I E yB yA A+−+−=′′转角方程[]32323332)(2C b a x F x F x M w I E yB yA A++−+−=′ (e) 挠度方程[]33333332336)(62D x C b a x FxFxM w I E yB yA A+++−+−= (f)2、确定积分常数共有6个积分常数。

需要6个位移边界条件和光滑连续条件。

332211D C D C D C 、、、、、题1图M A边界条件：，代入(b)得 01=x 01=w 01=D (g)0'1=w 代入(a)得 01=C(h)b a x +=2，02=w (i)连续条件： ， a x x ==2121w w =(j) b a x x +==32， 32w w ′=′ (k) 32w w =(l)联立(i)、(j)、(k)、(l)，可求出。

37.8M Pa C
∴压应力强度足够
F=10kN Me=70kN∙m
y1
C
z
A
B
C
y
3m
3m
y
40kN·m
解：（1）
y196.4(mm) y153.6(mm)
M
+ 10kN·m Iz1.02108(mm4)
－
(2) B截面左侧，负弯矩
30kN·m
压应力强度
C
M B I
z
y
30106153.6 1.02108
F=8kN
40
1
a
150
1m 1
1.2m
1m
b 10
解: FS1 3.64kN M1 3.64kNm
75
I
z
bh3 12
2110104
mm4
(1)a点 M1(7540) 6.04(MPa)
FS1S Izb
* z
Iz
3.64103(754055) 211010475
0.379(MP
a)
F=8kN
C
y
z
40
y
160
[例] [ t]=50MPa，[ c ] =200MPa，校核梁的弯曲正应力强度。
P1=32kN
P1=16kN
y1
A
B
C
D
C
z
y
1m 1m 0.5m
y
12kN·m
解：
M
+
－
y53.3(mm) y2 146.7(mm)
8kN·m
I z 2.9107 (mm 4 )
P1=32kN
P1=16kN

材料力学习题弯曲内力弯 曲 内 力基 本 概 念 题一、选择题 (如果题目有5个备选答案，选出2～5个正确答案，有4个备选答案选出一个正确答案。

)1. 平面弯曲梁的横截面上一般存在( )。

A ．MB ．F SC ．轴向拉力 D. 轴向压力 E.. 扭矩2. 纯弯曲梁段各横截面上的内力是( )。

A ．M 和F SB ．F S 和F NC ．M 和F N D. 只有M3. 什么梁可不先求支座反力，而直接计算内力( )。

A ．简支梁B ．悬臂梁C ．外伸梁D ．静定梁4.关于图4所示梁，下列论述正确的是( )。

A ．AB 段内各截面的剪力为-P B ．BC 段内各截面的剪力为零C ．AB 段内各截面的弯矩不等且为负D ．AB 段和BC 段都是纯弯曲梁段E ．BC 段是纯弯曲梁段题4图 题5图5. 图示简支梁受集中力作用，以下结论正确的是( )。

A ．l Pb x F AC =)( S 段 B ．x lPb x M AC =)( 段 C ．l Pa x F CB =)( S 段 D ．)()( x l l Pa x M CB -=段 E ．P F SC = 6. 在无荷载作用的梁段上，下列论述正确的是（ ）。

A ．F S ＞ 0时，M 图为向右下的斜直线B ．F S ＞ 0时，M 图为向下凸的抛物线C ．F S ＜ 0时，M 图为向右上的斜直线D ．F S ＜ 0时，M 图为向上凸的抛物线E ．F S = 0时，M 图为水平直线7. 在集中力P 作用处C 点，有（ ）。

A ．F S 图发生突变B ．M 图出现拐折C ．P F SC =D ．F SC 不确定E ．PF F SC SC =-右左8. 在集中力偶m 作用点C 处，下列论述正确的是( )。

A ．F S 图无变化，M 图有突变B ．C M 不确定-17- C ．F S 图无变化，M 图的切线斜率无变化D ．F S 图有突变，M 图发生拐折E ．m M M C C =-右左9. 悬臂梁的弯矩图如图所示，则梁的F S 图形状为（ ）。

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。

弯曲内力17-1 如图所示，试列各梁的剪力方程和弯矩方程，作剪力图和弯矩图，并求s max F 及max M 。

（a ）图 （b ）图（a ）图 解：（1）求支座反力，受力如图。

0iy F =∑ 0Ay By F F F +-= By Fa F l=0()B i M F =∑ 0()AyF a l F l +-⨯= ()Ay F a l F l+= （2）剪力方程和弯矩方程 CA 段0iyF=∑ 10()+s F x F = 1()s F x F =- 10()x a ＜＜ 0iOM=∑ 110()+M x F x ⨯= 11()M x F x =-⨯ 10()x a ≤≤AB 段0iy F =∑ 20()+s Ay F x F F -= 2()=-s Ay aF x F F F l+=2()a x l a +＜＜() 0iOM=∑ 2220()+()+Ay M x F x F x -a ⨯-⨯=22()=()a aM x F x F l a l l⨯-⨯+ 2()a x l a ≤≤+()（3）画剪力图和弯矩图（4）最大剪力和最大弯矩 smaxF P = max M aP =（b ）图 解：（1）求支座反力，受力如图。

0iM =∑ 020Ay M F .-⨯= 550Ay By F F M N ===AB 段0iyF=∑ 10()-s Ay F x F = 150()s Ay F x F N == 1002()x .m ＜＜ 0iOM =∑ 110()-Ay M x F x ⨯= 11150()Ay M x F x x =⨯= 1002()x .m ≤≤BC 段0iyF=∑ 20()-s Ay By F x F F += 20()s F x = 10203().mx .m ≤＜ 0iOM=∑ 222020()+()Ay By M x F x F x -.-⨯⨯= 210()M x =10203().m x .m ≤＜ （3）画剪力图和弯矩图（4）最大剪力和最大弯矩 50s max F N = 10max M N m =（c ）图 （d ）图（c ）图 解：（1）求支座反力，受力如图。