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剪力和弯矩图关系_平衡微分方程


FBY
坐标系
=1.11 kN
4.应用截面法确定控
x 制面上的剪力和弯矩
值,并将其标在
FS- x和 M-x 坐标
系中。
O (-)
(-)
0.335
1.335
1.67
x 5.根据微分关系连图 线
目录
§4-5 载荷集度、剪力和弯矩间的关系
1kN.m
解法2:1.确定约束力
A
CD B
FAY
1.5m
1.5m
2kN
B点的弯矩为
-1/2×7qa/4×7a/4 +81qa2/32=qa2
目录
作业
4-4 (a). (c) .(e). (g). (i). (k)
4-16 (a). (c) .(d)
4-17 (a). (c) .(d)
在集中力和集中力偶作用处的两侧截面以及支座反力
内侧截面均为控制面。即A、C、D、E、F、B截面。
目录
§4-5 载荷集度、剪力和弯矩间的关系
1kN.m
A
CD E F B
3.建立坐标系
0.89 kN= FAY
FS (kN)
O
0.89
M (kN.m)
1.5m
2kN
1.5m
1.5m
1.11
(+)
(-)
建立 FS-x 和 M-x
1.5m
FBY
FAy=0.89 kN FFy=1.11 kN
Fs( kN)
1.11
(+)
(-)
2.确定控制面为A、C 、D、B两侧截面。
0.89
3.从A截面左测开始画
剪力图。
目录
§4-5 载荷集度、剪力和弯矩间的关系
1kN.m
4.从A截面左测开始画
A
C D B 弯矩图。
FAY
1.5m
1.5m
2kN
根据载荷及约束力的作用位置,确定控 制面。 应用截面法确定控制面上的剪力和弯 矩数值。
建立FS一x和M一x坐标系,并将控制面上
的剪力和弯矩值标在相应的坐标系中。 应用平衡微分方程确定各段控制面之间 的剪力图和弯矩图的形状,进的关系
1.5m
FBY
Fs( kN)
0.89 M( kN.m)
1.11
(+)
(-)
0.330
(-) (-)
1.330
1.665
从A左到A右 从A右到C左 从C左到C右 从C右到D左 从D左到D右 从D右到B左 从B左到B右
目录
§4-5 载荷集度、剪力和弯矩间的关系
A
FAy
q
例题4-7 试画出梁
C B
D 的剪力图和弯矩图。
剪力图。
目录
§4-5 载荷集度、剪力和弯矩间的关系
q
A
FAy
9qa/4
B
4a
a
FBy
Fs (+)
9a/ 4
(-) qa
7qa/4
81qa2/32 qa2
(+) M
4.求出剪力为零的点 D 到A的距离。
5.从A截面左测开始画弯
qa
矩图
AB段为上凸抛物线。且有 极大值。该点的弯矩为
1/2×9qa/4×9a/4 =81qa2/32
3. 剪力Fs=0处,弯矩取极值。
4. 集中力作用处,剪力图突变;
集中力偶作用处,弯矩图突变
目录
§4-5 载荷集度、剪力和弯矩间的关系
从左到右,向上(下)集中力作用处,剪力图向上(下) 突变,突变幅度为集中力的大小。弯矩图在该处为尖点。
从左到右,顺(逆)时针集中力偶作用处,弯矩图向上 (下)突变,突变幅度为集中力偶的大小。剪力图在该点没 有变化。
目录
§4-5 载荷集度、剪力和弯矩间的关系
q
C D 3.建立坐标系
A
9 qa 4
FAy
FS
9qa / 4
4a
(+)
O 9a/ 4
M
81qa2 /32
B
a qa
FBy= 3 qa 4
建立FS-x和M-x
坐标系 4.确定控制面上的
(-)
qa
7qa/ 4
x 剪力值,并将其标
在FS-x中。
O
(+)
qa 2
4a
a FBy
qa 解:1.确定约束力
根据梁的整体平衡,由 求得A、B 二处的约束力 2.确定控制面
M A = 0, M B = 0
FA= y 9 4q,aFB= y 4 3qa
由于AB段上作用有连续分布载荷,故A、B两个截
面为控制面,约束力FBy右侧的截面,以及集中力qa
左侧的截面,也都是控制面。
剪力和弯矩图关系_平衡微分方程
§4-5 载荷集度、剪力和弯矩间的关系
载荷集度、剪力和弯矩关系: d2dMx2(x)ddF s(xx)q(x)
1. q=0,Fs=常数, 剪力图为水平直线; 2. M(x) 为 x 的一次函数,弯矩图为斜直线。
2.q=常数,Fs(x) 为 x 的一次函数,剪力图为斜直线; M(x) 为 x 的二次函数,弯矩图为抛物线。 分布载荷向上(q > 0),抛物线呈凹形; 分布载荷向上(q < 0),抛物线呈凸形。
5、也可通过积分方法确定剪力、 弯矩图上各点处的数值。
dFS q dx
dFS qdx
b
b
a dFS a qdx
dM dx
FS
dMFSdx
b
b
a dM a FSdx
F SbF SaA qb a
M bM aA F Sb a
目录
§4-5 载荷集度、剪力和弯矩间的关系
微分关系绘制剪力图与弯矩图的方法:
5.确定控制面上的 x 弯矩值,并将其标在
M-x中。
目录
§4-5
A
FAy
9qa/4
Fs (+)
载荷集度、剪力和弯矩间的关系
q
D 解法2:1.确定约束力
B
4a
a FBy
qa
FA= y 9 4q,aFB= y 4 3qa
(-) qa
7qa/4
2.确定控制面,即A 、B、D两侧截面。
3.从A截面左测开始画
1kN.m
A CD EF B
FAY
1.5m
1.5m
2kN
1.5m FBY
例题4-6 简支梁受力的大 小和方向如图示。
试画出其剪力图和弯矩图。
解:1.确定约束力 根据力矩平衡方程
M A = 0, M B = 0
求得A、B 二处的约束力 FAy=0.89 kN , FBy=1.11 kN
2.确定控制面
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