题目
在图乘法中,欲求某两点的相对转角,则应在该点虚设( )A. 竖向单位力B. 水平向单位力C. 一对反向的单位力矩D. 单位力矩
在图乘法中,欲求某两点的相对转角,则应在该点虚设( )
A. 竖向单位力
B. 水平向单位力
C. 一对反向的单位力矩
D. 单位力矩
题目解答
答案
C. 一对反向的单位力矩
解析
考查要点:本题主要考查图乘法中虚设单位力(矩)的规则,特别是求解两点相对转角时的正确施力方式。
解题核心思路:
- 转角与力偶的关系:转角的产生需要施加力偶,而非单独的力。
- 相对转角的本质:两点间的相对转角是两处转角的差值,需通过两处同时施加方向相反的单位力偶来实现,确保系统总力矩为零,避免整体转动干扰。
破题关键点:
- 区分力与力偶的作用:求转角需用单位力偶(力矩),而非单位力。
- 反向配对的必要性:一对反向力偶可消除整体转动效应,仅保留两点间的相对转角。
在图乘法中,虚设单位力(矩)的目的是通过计算内力图的面积积分来求解位移。具体到相对转角的求解:
-
转角与力偶的对应关系
转角是由于力偶作用产生的转动效应,因此需在目标点施加单位力偶(力矩)。 -
相对转角的特殊性
若仅在一点施加单向单位力偶(选项D),只能得到该点的绝对转角。而两点间的相对转角需要两处同时发生转动,因此需在两点分别施加方向相反的单位力偶(选项C)。这样,总力矩为零,避免整体转动,仅保留两点间的相对转动。 -
排除错误选项
- 选项A、B:单位力用于求线位移,与转角无关。
- 选项D:单向单位力矩仅能求绝对转角,无法体现相对性。