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
步骤 1:确定1-1截面的内力
在1-1截面处,由于力F作用在垂直于x轴的平面内,因此在x方向上没有力的作用,即F_x1=0。力F在y方向上作用,因此F_y1=P。由于力F作用在z轴上,因此在z方向上没有力的作用,即F_z1=0。由于力F作用在1-1截面处,因此在y和z方向上没有力矩的作用,即M_y1=0,M_z1=0。
步骤 2:确定2-2截面的内力
在2-2截面处,由于力F作用在垂直于x轴的平面内,因此在x方向上没有力的作用,即F_x2=0。力F在y方向上作用,因此F_y2=P。由于力F作用在z轴上,因此在z方向上没有力的作用,即F_z2=0。由于力F作用在距离2-2截面a的距离处,因此在x方向上有力矩的作用,即M_x2=-Pa。由于力F作用在2-2截面处,因此在y和z方向上没有力矩的作用,即M_y2=0。
步骤 3:画出内力的方向
在1-1截面处,F_y1和F_z1的方向与力F的方向相同,M_y1和M_z1的方向与力F的方向相同。在2-2截面处,F_y2和F_z2的方向与力F的方向相同,M_x2的方向与力F的方向相反,M_y2和M_z2的方向与力F的方向相同。
在1-1截面处,由于力F作用在垂直于x轴的平面内,因此在x方向上没有力的作用,即F_x1=0。力F在y方向上作用,因此F_y1=P。由于力F作用在z轴上,因此在z方向上没有力的作用,即F_z1=0。由于力F作用在1-1截面处,因此在y和z方向上没有力矩的作用,即M_y1=0,M_z1=0。
步骤 2:确定2-2截面的内力
在2-2截面处,由于力F作用在垂直于x轴的平面内,因此在x方向上没有力的作用,即F_x2=0。力F在y方向上作用,因此F_y2=P。由于力F作用在z轴上,因此在z方向上没有力的作用,即F_z2=0。由于力F作用在距离2-2截面a的距离处,因此在x方向上有力矩的作用,即M_x2=-Pa。由于力F作用在2-2截面处,因此在y和z方向上没有力矩的作用,即M_y2=0。
步骤 3:画出内力的方向
在1-1截面处,F_y1和F_z1的方向与力F的方向相同,M_y1和M_z1的方向与力F的方向相同。在2-2截面处,F_y2和F_z2的方向与力F的方向相同,M_x2的方向与力F的方向相反,M_y2和M_z2的方向与力F的方向相同。