题目
试用积分法求图示外伸梁的θA、θB及yA、yD。 x-|||-qV/2 q-|||-A B D C x-|||-12-|||-v2 →
试用积分法求图示外伸梁的θA、θB及yA、yD。

题目解答
答案


解析
步骤 1:确定梁的受力情况
梁受到均布载荷q的作用,长度为l,其中AB段长度为l/2,BC段长度为l/2,CD段长度为l/2。梁在A点和B点处有支座,D点为自由端。
步骤 2:建立弯矩方程
对于AB段(0≤x≤l/2):
弯矩方程为:$M(x) = -\frac{1}{2}qlx$。
对于BC段(l/2≤x≤3l/2):
弯矩方程为:$M(x) = -\frac{1}{2}q(\frac{3l}{2}-x)^2 + \frac{1}{4}q^2(\frac{3l}{2}-x)$。
步骤 3:积分求解转角方程和挠度方程
对于AB段(0≤x≤l/2):
$EI\theta_1 = -\frac{1}{4}qlx^2 + C_1$,
$EIy_1 = -\frac{1}{12}qlx^3 + C_1x + D_1$。
对于BC段(l/2≤x≤3l/2):
$EI\theta_2 = \frac{1}{6}q(\frac{3l}{2}-x)^3 - \frac{1}{8}q^2(\frac{3l}{2}-x)^2 + C_2$,
$EIy_2 = -\frac{1}{24}q(\frac{3l}{2}-x)^4 + \frac{1}{24}q^2(\frac{3l}{2}-x)^3 - C_2(\frac{3l}{2}-x) + D_2$。
步骤 4:确定边界条件和连续条件
在A点,$y_A = 0$,$\theta_A = 0$。
在B点,$y_B = 0$,$\theta_B = 0$。
在C点,$y_C = 0$,$\theta_C = 0$。
在D点,$y_D = 0$,$\theta_D = 0$。
步骤 5:求解常数
利用边界条件和连续条件,求解常数$C_1$,$C_2$,$D_1$,$D_2$。
步骤 6:计算转角和挠度
将常数代入转角方程和挠度方程,计算$\theta_A$,$\theta_B$,$y_A$,$y_D$。
梁受到均布载荷q的作用,长度为l,其中AB段长度为l/2,BC段长度为l/2,CD段长度为l/2。梁在A点和B点处有支座,D点为自由端。
步骤 2:建立弯矩方程
对于AB段(0≤x≤l/2):
弯矩方程为:$M(x) = -\frac{1}{2}qlx$。
对于BC段(l/2≤x≤3l/2):
弯矩方程为:$M(x) = -\frac{1}{2}q(\frac{3l}{2}-x)^2 + \frac{1}{4}q^2(\frac{3l}{2}-x)$。
步骤 3:积分求解转角方程和挠度方程
对于AB段(0≤x≤l/2):
$EI\theta_1 = -\frac{1}{4}qlx^2 + C_1$,
$EIy_1 = -\frac{1}{12}qlx^3 + C_1x + D_1$。
对于BC段(l/2≤x≤3l/2):
$EI\theta_2 = \frac{1}{6}q(\frac{3l}{2}-x)^3 - \frac{1}{8}q^2(\frac{3l}{2}-x)^2 + C_2$,
$EIy_2 = -\frac{1}{24}q(\frac{3l}{2}-x)^4 + \frac{1}{24}q^2(\frac{3l}{2}-x)^3 - C_2(\frac{3l}{2}-x) + D_2$。
步骤 4:确定边界条件和连续条件
在A点,$y_A = 0$,$\theta_A = 0$。
在B点,$y_B = 0$,$\theta_B = 0$。
在C点,$y_C = 0$,$\theta_C = 0$。
在D点,$y_D = 0$,$\theta_D = 0$。
步骤 5:求解常数
利用边界条件和连续条件,求解常数$C_1$,$C_2$,$D_1$,$D_2$。
步骤 6:计算转角和挠度
将常数代入转角方程和挠度方程,计算$\theta_A$,$\theta_B$,$y_A$,$y_D$。