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lP1P2BA1.梁的内力:弯矩和剪力mmaRAMQRBP2P1QMRBRA上次课主要内容回顾
12.内力符号规定:剪力符号:-Q+Q弯矩符号:+M-M
23.梁内力的简便求法:剪力——截面一侧所有竖向分力的代数和。(左上右下为正)弯矩——截面一侧所有外力对截面形心力矩的代数和。(左顺右逆为正)RAQcMc
3§4-4弯矩、剪力荷载集度间的微分关系①Q图在某点处的斜率就等于梁在对应点上的分布载荷的集度②M图在某点处的斜率就等于梁在对应点处的剪力Q(x)③M图曲线的凹凸向与q(x)符号有关是载荷的分布集度,它是一个代数量,向上为正,向下为负
4利用上述微分关系得到的若干结论:Q<0,M图右下倾斜;1、若Q图是一条水平直线;M图为一倾斜直线;Q>0,M图右上倾斜;Q=0,M图水平;4、弯矩的极值发生在剪力等于0的截面上;2、若Q图为一右下倾斜的直线,M图为一上凸的抛物线;3、若Q图为一右上倾斜的直线,M图为一下凸的抛物线;5、集中力P作用点处,剪力图有突变,突变值等于集中力的大小,弯矩图有拐点。6、集中力偶M作用点,弯矩图有突变,突变值等于集中力偶的大小。
5PQMmQMQMqMQq
6利用微分关系做内力图的步骤:1、根据所有的外载荷(包括约束反力)将梁分段;2、根据微分关系判断每一小段梁剪力图和弯矩图的大致形状;3、求特殊截面的剪力值和弯矩值;(特殊截面是哪个截面取决于的剪力图和弯矩图的形状)4、先画剪力图;5、再画弯矩图;
7例:求下列各梁的剪力弯矩图。解:(1)支反力q2aaABCRARBQM(2)作剪力图、弯矩图
8解:(1)支反力a2aaPPABCDRARBQM(2)作剪力图、弯矩图
9qqABDCaaa解:1、作剪力图、弯矩图AB段:Q图右上倾斜直线BC段:Q图右下倾斜直线BC段:Q图右下倾斜直线AB段:M图下凸抛物线BC段:M图上凸抛物线BC段:M图上凸抛物线C截面弯矩图有突变
10解:(1)支反力2aaqP=qaABDRARBQCM(2)作剪力图、弯矩图
112aaqACBRARBQM解:(1)支反力(2)作剪力图、弯矩图
124-5 刚架的内力图刚架:若干根杆由刚节点联结而成的杆系结构;刚节点:杆与杆在联结处不能发生相对转动;刚架中由于各个杆的轴线没有在同一条直线上;所以刚架中各杆的横截面上同时有三个内力:轴力;剪力;弯矩;刚节点做刚架的内力图可以:1、先列方程再画图;2、利用微分关系画图;画图时,要置身于刚架的里面,从里向外看,正确判断各杆的左,右含义,同时将正的内力画在刚架的外侧,负内力画在刚架的内侧;
13例:作刚架的内力图Paa2aABCDRAyRByRAx解:(1)支反力:N图Q图M图+-+(2)作图
148KN4m1m2m1KN3mABCDE作刚架的内力图。解:(1)支反力:Q图M图
158KN4m1m2m1KN3mABCDE作刚架的内力图。解:(1)支反力:N图
16例:已知简支梁剪力图,而且梁上没有集中力偶的作用,试画出梁的荷载图和弯矩图。4m4m3kN5kN5kN3kNQ图M图4kNm4kNm4kNm4kN5kN3kN6kN2m2m2m1kN4kN5kNQ图M图8kNm10kNm
17例:已知梁的弯矩图,试画出梁的剪力图和荷载图。ABCD
18(1)llll2PPPB(2)1m2.5mCAq=5kN/m2Pl3Pl2PlM图2PP2PPQ图Q(kN)510M(kN·m)2.52P2P练习:作内力图(剪力、弯矩)
19附注:弯矩、剪力与荷载集度间的微分关系的证明1.微分关系q(x)在dx上看成是均布,所有力按正向画出。dxQ(x)M(x)Q(x)+dQ(x)q(x)M(x)+dM(x)cyBAxq(x)l取典型微段xdx
20列平衡方程dxQ(x)M(x)Q(x)+dQ(x)q(x)M(x)+dM(x)c
21对上式求导得:高阶微量dxQ(x)M(x)Q(x)+dQ(x)q(x)M(x)+dM(x)c
22习题《材料力学》4-5(b)、(g)、(j)4-8(a)、(b)4-94-6(d)