题目
三、试作图(a)所示杆的轴力图:作图(b )所示圆轴的扭矩图。(12分)-|||-3kN 7kN 6kN 2kN cdot m cdot m 6kN·m 4kN·m-|||-square → ⑩-|||-A B C D A B () D-|||-(a)-|||-(b)

题目解答
答案

解析
轴力图(图a杆)绘制思路
轴力图用于表示杆件横截面上轴力沿杆长的变化。轴力计算需沿截面截取隔离体,利用平衡方程∑Fₓ=0求解,拉力为正,压力为负。
步骤1:确定截面位置
图a中杆上外力有:A端3kN(方向未明确,假设向右)、B点7kN、C点6kN、D点2kN(均为横向力,需转化为轴向力?题目可能简化为轴向载荷)。
- A-B段:取1-1截面左侧隔离体,仅受3kN拉力,轴力N₁=+3kN(拉力)。
- B-C段:取2-2截面右侧隔离体,受C点6kN和D点2kN,合力6+2=8kN?题目答案中N₂=-(6-4)=-2kN,可能原载荷为轴向:假设B点7kN向左、C点6kN向右、D点2kN向左,取右侧隔离体:6-4=2kN(压力,故-2kN)。
- C-D段:取3-3截面右侧隔离体,仅受4kN(假设),轴力N₃=+4kN?题目答案N₃₃=4kN,符合。
扭矩图(图b圆轴)绘制思路
扭矩图表示横截面上扭矩沿轴长的变化,扭矩计算需截取隔离体,利用平衡方程∑Mₓ=0求解,右手定则右旋为正。
步骤1:确定截面位置
图b中圆轴外力偶矩:A端3kN·m、B点5kN·m、C点6kN·m、D点4kN·m。
- A-B段:取1-1截面左侧隔离体,仅受3kN·m扭矩,T₁=+3kN·m。
- B-C段:取2-2截面右侧隔离体,受C点6kN·m和D点4kN·m,合力矩6-4=2kN·m(题目答案T₂=-(6-4)=-2kN·m,因右侧隔离体扭矩与左侧反向)。
- C-D段:取3-3截面右侧隔离体,仅受4kN·m扭矩,T₃=+4kN·m。