材料力学的习地的题目册标准详解-第6章弯曲变形

实用标准文案 精彩文档 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 实用标准文案 精彩文档 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、C 4. 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/8 B 梁长改为3 l /4，惯性矩改为I/2 C 梁长改为5 l /4，惯性矩改为3I/2 D 梁长改为3 l /2，惯性矩改为I/4 7. 已知等截面直梁在某一段上的挠曲线方程为： y(x)=Ax ²(4lx - 6l ²-x ²)，则该段梁上（B） 实用标准文案 精彩文档 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 fA=fB B fA+△l=fB

C fA+fB=△l D fA-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。 2. 用积分法求图2所示梁变形法时，边界条件为：0,0,0DAAYY；连续条件为：322121,,CCBBAAYYYY 。 实用标准文案

精彩文档 3. 如图3所示的外伸梁，已知B截面转角B=EIFl162，则C截面的挠度yC=EIFl32

3

。

4. 如图4所示两梁的横截面大小形状均相同，跨度为l , 则两梁的内力图 相同 ，两梁的变形 不同 。（填“相同”或“不同”）

5. 提高梁的刚度措施有 提高zW 、 降低MAXM 等。 四、计算题 1 用积分法求图5所示梁A截面的挠度和B截面的转角。 实用标准文案

精彩文档 解 ① 对于OA段： 弯矩方程为 M(x)=-21Pl-Px 即 EIy’’=-21Pl-Px EIy’=-21Plx-21P x2+C1 EIy=-41Plx2-61P3x+C1x+C2 边界条件 x=0 y’=0 x=0 y=0 由此边界条件可解得 C1=C

2=0

将 C1=C2=0 及 x=21l分别代入挠度及转角方程得

A截面转角为 A=EIPl832 挠度为 yA=EIPl123

② 对于AB段 弯矩M= EIy’’=Pl 则 EIy’=EI =Plx+C3（设x=0处为A截面）

边界条件 x=0 =

A=EIPl832

得 C

3=83P2l

将 C3=83P2l 及 x=21l代入转角方程即得

B截面转角为B=EIPl82 综上所述：A截面挠度为 yA=EIPl123 B截面转角为 B=EIPl82 2 简支梁受三角形分布载荷作用，如图6所示梁。 实用标准文案 精彩文档 （1）试导出该梁的挠曲线方程； （2）确定该梁的最大挠度。

解 设梁上某截面到A截面距离为x。 首先求支反力，则有 FA=l1（21ql*31l）=61ql (↑)

M(x)=-(3616xlqxql) EIy’’=M(x)=3616xlqxql EIy’=Cxlqxql422412 EIy=DCxxlqxql5312036 边界条件为 x=0 y=0 x=l y=0

得 D=0 C =36072ql 则可得挠曲线方程为EI y=)7310(3604422lxxlqx 求 Wmax 令EI036072412342qlxlqxql 即 015724422lxxl 得 x=0.519l 实用标准文案 精彩文档 所以 Wmax=0.00652EI

ql4

3 用叠加法求如图7所示各梁截面A的挠度和转角。EI为已知常数。

解 A截面的挠度为P单独作用与0M单独作用所产生的挠度之和。 查表得： EIPlyAP243 yAM0=EIPlEIlM88320

则 yAyyAMAP0=EIPl123 同理，A截面的转角为P单独作用与0M单独作用所产生的转角之和。 查表得 EIPlAP82 对于0AM 可求得该转角满足方程 EI=-Plx+C 边界条件 x=0 0 可得 C=0

将 C=0和x=2l代入可得 0AM=EIPl22 则0AMAPA=EIPl832 实用标准文案

精彩文档 解 可分为如下三步叠加：

分别查表计算得： EIqa621 EIqay841

EIqaEIMl3322 EIqaay3322 EIqaEIFl416323 EIqaay4433 则： EIqa43321 实用标准文案 精彩文档 P L

EIqayyyy2454321 解：可分解为如下两图相减后的效果 查表得 EIqaEIaq296)3(331 显然 EIqaEIaqy8818)3(441 EIqaaEIqay241184242 则 EIqa313321 EIqayyy3

244

21

4 图8所示桥式起重机的最大载荷为P=20KN,起重机大梁为32a工字钢，E=210Gpa，l=8.76cm。规定[f]=l/500。校核大梁的刚度。

实用标准文案 精彩文档 A B

C

4M 5 M q=10KN/m

图9 A AF q=10KN B A B BF

解： 查表得 I=11100(4cm) ……………………..(课本408页)

查表得 EIplf483max ，代入数值有 ………（课本190页）

50073010*11100*10*210*480876.0*10*204889233maxlfllEI

pl

f

可见符合刚度要求

5 图9所示结构中梁为16号工字钢，其右端用钢丝吊起。钢拉杆截面为圆形，d=10cm.两者均为A3钢，E=200Gpa。试求梁及拉杆内的最大正应力。

解：查表得16号工字钢的 34141,1130cmwcmIxX 对B点 由叠加原理有

查表得 EIlFEIqlwBB3834 ,而l EAlFBCB 实用标准文案

精彩文档 20 25 15 11.2+

剪力图

弯矩图

由连续性条件得Bw l ，即EIlFEIqlB38

34= EAlFBCB

得到 KNAlIlIqlFBCABABB1501.0415101130341011308410103828384334





 所以杆中 MpaAFB57401.041101523max



由力的平衡得 qlFFBA 得到 AF=15KN

对梁有

所以 梁中 MpawMIyMzAZA8.14110141102063max

