梯子由AB与AC两部分在A处用铰链联结而成,下部用水平软绳连接如图放在光滑面上。在AC上作用有一垂直力P。如不计梯子自重,当P=600N,a=75℃,h=3m,a=2m时,求绳的拉力的大小。解:`⏺由式(2)得=44.72KN代入(1)式,得=20KN(3)求AB杆的横截面尺寸(4)求BC杆的横截面尺寸------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------17(b) 试列出图示各梁的弯矩方程,并画弯矩图,求出M
梯子由AB与AC两部分在A处用铰链联结而成,下部用水平软绳连接如图放在光滑面上。在AC上作用有一垂直力P。如不计梯子自重,当P=600N,a=75℃,h=3m,a=2m时,求绳的拉力的大小。
解:
`
⏺
由式(2)得=44.72KN
代入(1)式,得
=20KN
(3)求AB杆的横截面尺寸

(4)求BC杆的横截面尺寸

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
17(b) 试列出图示各梁的弯矩方程,并画弯矩图,求出M
题目解答
答案
解:(1)求支座反力






(2)写弯矩方程式
取A点为原点
AB段:
BC段:
(3)求特征点弯矩
MA=0 Mc=0 MB=-pa
(4)画弯矩图
(5)求最大弯矩

17(g) 试列出图示各梁的弯矩方程,并画弯矩图,求出M
解:取B为原点,向左为x轴正向
画弯矩图如右

17(m) 试列出图示各梁的弯矩方程,并画弯矩图,求出M
解:(1)求支座反力


(2)写弯矩方程式
取A点为原点
AC段:
BC段:
(3)求特征点弯矩
(4)画弯矩图
(5)求最大弯矩
由高数知,最大弯矩在x=1.5a处

⏺19。悬臂管道托架上,支承管道重8KN,l=500mm,梁用10号工字钢,材料的弯曲许用应力[σ]=120MPa。问工字梁的强度是否足够。
解:最大弯矩发生在集中力作用处
由附表8查得10号工字钢W=19cm
故梁的最大正应力为
因 故强度不够。
解析
考查要点:本题主要考查静力学中的平衡方程应用,以及杆件横截面尺寸的计算。
解题思路:
- 取整体为研究对象,利用平衡方程求解支座反力;
- 取单根梯子(如AB杆)为研究对象,通过力矩平衡求绳的拉力;
- 根据许用应力公式,结合拉力计算横截面尺寸。
关键点:正确选取研究对象,建立平衡方程,注意单位换算。
(1)求绳的拉力
取整体为研究对象
以梯子整体为研究对象,受力如图。列平衡方程:
$\sum M_B(F) = 0 \quad \Rightarrow \quad P a \cos\alpha - N_B \cdot 2l \cos\alpha = 0 \quad \Rightarrow \quad N_B = \frac{P a}{2l}$
取AB杆为研究对象
对AB杆取截面,列力矩平衡方程:
$\sum M_A(F) = 0 \quad \Rightarrow \quad P a \cos\alpha - N_B \cdot l \cos\alpha - T \cdot h = 0$
代入$N_B = \frac{P a}{2l}$,解得绳的拉力:
$T = \frac{P a}{2h}$
(2)求AB杆和BC杆的横截面尺寸
AB杆
根据许用应力公式$\sigma = \frac{N}{A}$,得:
$A_{AB} = \frac{N_B}{\sigma} = \frac{\frac{P a}{2l}}{\sigma}$
BC杆
同理,BC杆的拉力$N_B = \frac{P a}{2l}$,横截面尺寸为:
$A_{BC} = \frac{N_B}{\sigma} = \frac{\frac{P a}{2l}}{\sigma}$