工程力学中,这个最大弯矩是14.1是怎么求的?

工程力学中,这个最大弯矩是14.1是怎么求的?,第1张

计算支反力:

设左端支座为A,右边支座为B,

ΣMA =0,   FB4m -(8KN/m)4m2m -4KN5m =0

                FB =21KN(向上)

ΣFy =0,    FAy +21KN -(8KN/m)4m -4KN =0

                FAy =15KN(向上)

ΣFx =0,    FAx =0

弯矩方程:

设坐标原点在左端支座A处,X轴正向向右,

在横坐标x处用假想截面1-1截取梁左段为隔离体,

设梁在x处弯矩为M(x), 各力对截面1-1形心取矩:

ΣMc =0,    M(x) -(FAy)X +qX(X/2) =0

           M(x) -15X +4X^2 =0

                 M(x) =15X -4X^2

求弯矩最大值:

M(x)对X的一阶导数是, M'(x) =15 -8x

当 X =15/8 =1875,  一阶导数为0, 弯矩有极值:

Mmax =15X -4X^2 =15(1875) -4(1875)^2 =140625 ≈141(KNm)

定义

弯矩是受力构件截面上的内力矩的一种,其大小为该截面截取的构件部分上所有外力对该截面形心矩的代数和,其正负约定为是构件上凹为正,上凸为负(正负是上部受拉为负,下部受拉为正)。比如说一个悬臂梁,当梁端力为2kN,梁长为3M,刚固端弯矩为-6KNM,而梁的跨中弯矩为-3KNM,按这个做法可以简单算,不过更深的算法要见《材料力学》了。  

一般而言,在不同的学科中弯矩的正负有不同的规定。规定了弯矩的正负,就可以将弯矩进行代数计算。在列弯矩计算时,凡截面左侧梁上外力对截面形心之矩为顺时针转向,或截面右侧外力对截面形心之矩为逆时针转向,都将产生正的弯矩,故均取正号;反之为负,即左顺右逆,弯矩为正。

对于土木工程结构中的一根梁(指水平向的构件),当构件区段下侧受拉时,我们称此区段所受弯矩为正弯矩;当构件区段上侧受拉时,我们称此区段所受弯矩为负弯矩。

1、简单来说剪力都是成对出现的,剪力顺时针为正,逆时针为负,这个是结构力学里面规定的。截面在左侧,剪力向上为正,弯矩顺时针为正,如果截面在右侧剪力向下为正,弯矩逆时针为正。

2、在不同的学科中弯矩的正负有不同的规定。规定了弯矩的正负,就可以将弯矩进行代数计算。

在列弯矩计算时,应用“左上右下为正,左下右上为负”的判别方法。

3、凡截面左侧梁上外力对截面形心之矩为顺时针转向,或截面右侧外力对截面形心之矩为逆时针转向,都将产生正的弯矩,故均取正号;反之为负,即左顺右逆,弯矩为正   。

4、对于土木工程结构中的一根梁(指水平向的构件),当构件区段下侧受拉时,我们称此区段所受弯矩为正弯矩;当构件区段上侧受拉时,我们称此区段所受弯矩为负弯矩。

扩展资料:

1、力的三要素是力对物体的作用效果取决于力的大小、方向与作用点。 此性质称为力的三要素,可用一个有向线段来描述其方向与大小。

2、用该有向线段的起点描述其作用点,线段所在的直线称为力的作用线。力的三要素会影响到的力的作用效果。力的三要素有 力的作用点 力的方向 力的大小。

3、力的图示是按一定比例画出的带箭头的线段表示力,力的作用点由线段起点表示,力的方向由箭头指向表示,力的大小由线段的长短来表示 ,作用点画在受力物体上,沿力的方向画一条射线,在截取的线段内用箭头表示力的方向,在箭头旁标明力的名称及大小。

参考资料:

-弯矩

1求结构的支反力

2列弯矩方程(截面法:任取左段或右段中一段分析,下面取左段示例,i为下标):

(1)若左端有向上的力Fi(i=1,2,3…),将会引起正值的弯矩,反之会引起负值的弯矩。

(2)若左端有顺时针方向的力偶矩Mi,将会引起正值得弯矩,反之会引起负值的弯矩。

(3)则弯矩方程的列法应该为:

M(x)=∑FiXi+∑Mi(FiXi为力对所取截面形心的矩)

(4)注意:在结构(杆件)收集中力或力偶矩处弯矩方程应分段列出。

3根据弯矩方程画弯矩图,因为考试一般也都会要求画,就可以最直观地看出弯矩最大的截面

只有集中力偶在另一端产生固端弯矩,且方向是已知的。再根据上部中间结点处的分配系数和传递关系即可判定基本大小和方向。另外左下斜杆无弯矩是已知的,所以在下中结点处两杆端弯矩平衡。

在列弯矩计算时,应用“左上右下为正,左下右上为负”的判别方法。凡截面左侧梁上外力对截面形心之矩为顺时针转向,或截面右侧外力对截面形心之矩为逆时针转向,都将产生正的弯矩,故均取正号;反之为负,即左顺右逆,弯矩为正。

扩展资料:

弯矩图的绘制主要有两个关键点:一是要准确画出曲线的形状,即确定弯矩图的图形特征:二是确定曲线的位置,即在已知曲线的形状、大小之后确定平面曲线的位置,这就要求先确定曲线上任意两点的位置,此处所指两点的位置即指某两个截面处的弯矩值。

可见,弯矩图的绘制主要指完成以下两项工作:

(1)确定图形特征及特征值;

(2)得出某两个截面处的弯矩值。

-弯矩图

规定一点研究受力,图中规定A点为受力点,接下来,我用文字规定B点为受力点在分析一下。

由A点指向B点,即因A处箭头向上,所以从受力杆上方指向B,则逆时针转180°,那么A的箭头向下,与B的箭头方向相反,剪切力为负,扭矩为负。

由C点指向B点,即因C处箭头向下,所以从受力杆下方指向B,则顺时针转180°,那么C的箭头向上,与B的箭头方向相同,剪切力为正,扭矩为正。

扩展资料:

剪力墙结构是利用建筑的内墙或外墙做成剪力墙以承受垂直和水平荷载的结构。剪力墙一般为钢筋混凝土墙,高度和宽度可与整栋建筑相同。

因其承受的主要荷载是水平荷载,使它受剪受弯,所以称为剪力墙。剪力墙结构的侧向刚度很大,变形小,既承重又围护,适用于住宅和旅游等建筑。

地震荷载是惯性力,因此它的大小除了和结构的质量有关外,还和结构的运动状态有关,通常把结构的运动状态(各质点的位移、速度、加速度)称为地震反应。地面运动情况可以由地面加速度波形来描述,不同的地震、不同的场地、不同的震中距都会产生不同的地面运动。

在列弯矩计算时,应用“左上右下为正,左下右上为负”的判别方法。凡截面左侧梁上外力对截面形心之矩为顺时针转向,或截面右侧外力对截面形心之矩为逆时针转向,都将产生正的弯矩,故均取正号;反之为负,即左顺右逆,弯矩为正。

1、剪力的正负判断:剪力是沿截面切线方向的内力,截面上的剪力如果使考虑的隔离体有顺时针转动的趋势为正,反之为负。

如果小微元体左边受向下剪力、右边受向上剪力,那么这个微元体上的剪力就是负的; 如果这个微元体左边受向上剪力、右边受向下剪力,那么这个微元体受的剪力就是正的。

2、弯矩的正负判断:弯矩是横截面上作用在纵向平面内的内力偶矩,截面上的弯矩如果使考虑的隔离体下侧纵向纤维受拉为正,使隔离体上侧纵向纤维受拉为负。

在列弯矩计算时,凡截面左侧梁上外力对截面形心之矩为顺时针转向,或截面右侧外力对截面形心之矩为逆时针转向,都将产生正的弯矩,故均取正号;反之为负,即左顺右逆,弯矩为正。

3、剪力和弯矩的正负判断口诀:‘顺转剪力为正,反之为负,下拉弯矩为正、反之为负’。

扩展资料:

通过分析剪力图、弯矩图和单元坐标系的关系,可以总结出以下结论:

1、内力也是采用截面法,选取单元坐标系离X轴较近的一段为研究对象,外力和内力(剪力和弯矩)保持平衡。

2、剪力无论是正还是负,均画在+Y侧。如果剪力方向与单元坐标系的+Y方向一致,剪力为正;反之,为负。

3、弯矩的正负:绕坐标轴旋转的方向一致,弯矩为正;反之,为负。

-剪力

-弯矩

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