题目
求图所示折杆1-1和2-2截面的内力,并在分离体上画出内力的方向。a a 2a-|||-1-|||-1-|||-2-|||-2
求图所示折杆1-1和2-2截面的内力,并在分离体上画出内力的方向。

题目解答
答案
1-1截面Fx1=0,Fy1=P,Fz1=0;My1=0,Mz1=0。
2-2截面Fx2=0,Fy2=P,Fz2=0;Mx2=-Pa,My2=0。
解析
考查要点:本题主要考查空间折杆结构中指定截面的内力计算,包括轴力、剪力和弯矩的确定,以及内力方向的判定。
解题核心思路:
- 分离体选取:分别对1-1和2-2截面进行分离,画出内力。
- 平衡方程应用:通过静力平衡条件(ΣF=0,ΣM=0)求解内力。
- 方向判定:根据右手法则确定弯矩方向,剪力方向由平衡方程隐含。
破题关键点:
- 结构受力分析:明确折杆的几何形状和外力作用位置。
- 内力符号规则:轴力和剪力的正负由分离体平衡方向决定,弯矩正负遵循右手法则。
1-1截面内力分析
- 分离体受力图:
假设折杆在1-1截面处分离,分离体承受外力P(竖直向下)和截面内力。 - 平衡方程:
- ΣF_x = 0 ⇒ F_x1 = 0
- ΣF_y = 0 ⇒ F_y1 - P = 0 ⇒ F_y1 = P
- ΣF_z = 0 ⇒ F_z1 = 0
- ΣM_y = 0 ⇒ M_y1 = 0(无绕y轴的力矩)
- ΣM_z = 0 ⇒ M_z1 = 0(无绕z轴的力矩)
2-2截面内力分析
- 分离体受力图:
假设折杆在2-2截面处分离,分离体承受外力P(竖直向下)和截面内力。 - 平衡方程:
- ΣF_x = 0 ⇒ F_x2 = 0
- ΣF_y = 0 ⇒ F_y2 - P = 0 ⇒ F_y2 = P
- ΣF_z = 0 ⇒ F_z2 = 0
- ΣM_x = 0 ⇒ M_x2 + P·a = 0 ⇒ M_x2 = -Pa
- ΣM_y = 0 ⇒ M_y2 = 0(无绕y轴的力矩)