梁的平面弯曲及微分方程公式(新)
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第九章梁的平面弯曲
与杆的拉压、轴的扭转一样,弯曲是又一种形式的基本变形。承受弯曲作用的杆,称之为梁。本章研究梁的应力和变形。
工程中最常见的梁,可以分为三类,即简支梁、外伸梁和悬臂梁。
);
束力可以由静力平衡方程完全确定,均为静定梁。
工程中常见的梁,其横截面一般至少有一个对称轴,如图10.2(a)所示。此对称轴与梁的轴线共同确定了梁的一个纵向对称平面,如图10.2(b)。如果梁上的载荷全部作用于此纵向对称面内,则称平面弯曲梁。平面弯曲梁变形后,梁的轴线将在此纵向对称面平面内弯曲成一条曲线,此曲线称为平面弯曲梁的挠曲线。
)与载荷平面(
§9.1 上的内力按正向假设,由平衡方程求解。在第四章中不仅已经讨论了用截面法求构件内力的一般方法,还给出了构件横截面上内力的符号规定。下面将通过若干例题,进一步讨论如何利用截面法确定平面弯曲梁横截面上的内力。 例9.1 悬臂梁受力如图9.3(a )所示,求各截面内力并作内力图。 解:1)求固定端约束力。
矩形截面 梯形截面 圆形截面 工字形截面
槽形截面
(a )
固定端A 处有三个约束力,但因梁上无x 方
向载荷作用,故F A x =0;只有F A y 、M A 如图所示。列平衡方程有: ∑F y =F A y -F =0 ∑M A (F )=M A -Fl =0
得到: F A y =F ; M A =Fl 2
在0 ∑ ∑ 3) 矩M 例9.2 。
解:1AB 受力如图所示。列平衡方程有:
∑M A (F )=F B y (2a +b)-Fa -F (a +b)=0
M F M A (b)
B y 1 F A (a )
(b)
∑F y =F A y +F B y -2F =0
得到: F A y =F B y =F ;
2)求截面内力。
0≤x
∑∑a ≤x a 3) 剪力图如图9.4(e)所示。注意在a ≤x ≤a +b 段内,F Q ≡0。
在0≤x 梁在a ≤x 2 F A (c) 例9.3求图9.5(a)所示外伸梁各截面内力并作内力图。解:1)求约束力。 梁受力如图,列平衡方程有: ∑M A(F )=2aF B sin45︒+Fa+M0=0 ∑F y ∑F x 2 0≤x a≤x 2a≤3 由平衡方程有: F N3=F;F Q3=F;M3= F A y(x-a)-Fx-M0=F(x-3a) 3) 画内力图。 轴力图如图9.5(e)所示。在0≤x 图9.5 例9.3图 剪力图如图9.5(f)所示。在0≤x≤a段内,F Q=-F。在a≤x<3a段内,F Q≡F。