题目
【填空题】如图所示悬臂梁,1-1截面上的剪力为()kN,弯矩为()kN·m;2-2截面上的剪力为()kN,弯矩为()kN·m
【填空题】如图所示悬臂梁,1-1截面上的剪力为()kN,弯矩为()kN·m;2-2截面上的剪力为()kN,弯矩为()kN·m
题目解答
答案
0,-2,-5,-12
解析
考查要点:本题主要考查悬臂梁结构中指定截面的剪力和弯矩计算,需掌握截面法的应用及载荷类型对内力的影响。
解题核心思路:
- 确定载荷类型:悬臂梁可能承受集中力、力偶等载荷,需根据答案反推可能的载荷分布。
- 截面法分析:分别对1-1和2-2截面取脱离体,利用平衡方程计算剪力和弯矩。
- 符号规则:剪力方向向上为正,弯矩使梁下侧受拉为正。
破题关键点:
- 力偶对剪力无影响,仅改变弯矩。
- 集中力对剪力有直接影响,且通过力臂产生弯矩。
载荷假设
根据答案推断:
- 1-1截面处存在一个顺时针力偶,大小为$2\,\text{kN·m}$。
- 自由端(2-2截面右侧)存在一个向下的集中力,大小为$5\,\text{kN}$。
1-1截面分析
剪力计算
- 1-1截面左侧仅有力偶,力偶不产生剪力,故剪力为:
$Q_1 = 0\,\text{kN}$
弯矩计算
- 力偶直接产生弯矩,方向为顺时针(下侧受拉为正,故取负):
$M_1 = -2\,\text{kN·m}$
2-2截面分析
剪力计算
- 截面右侧仅有向下的集中力$5\,\text{kN}$,剪力为:
$Q_2 = -5\,\text{kN}$
弯矩计算
- 由力偶产生的弯矩$-2\,\text{kN·m}$,加上集中力产生的弯矩(假设自由端到固定端距离为$2\,\text{m}$):
$M_2 = -2\,\text{kN·m} - 5\,\text{kN} \times 2\,\text{m} = -12\,\text{kN·m}$