题目
4. 在利用积分法计算梁位移时,待定的积分常数主要反映了( )。(A)剪力对梁变形的影响; (B)对近似微分方程误差的修正;(C)支承情况对梁变形的影响; (D)梁截面形心轴向位移对梁变形的影响。?A. 剪力对梁变形的影响;B. 对近似微分方程误差的修正;C. 支承情况对梁变形的影响;D. 梁截面形心轴向位移对梁变形的影响。
4. 在利用积分法计算梁位移时,待定的积分常数主要反映了( )。(A)剪力对梁变形的影响; (B)对近似微分方程误差的修正;(C)支承情况对梁变形的影响; (D)梁截面形心轴向位移对梁变形的影响。?
A. 剪力对梁变形的影响;
B. 对近似微分方程误差的修正;
C. 支承情况对梁变形的影响;
D. 梁截面形心轴向位移对梁变形的影响。
题目解答
答案
C. 支承情况对梁变形的影响;
解析
本题考查利用积分法计算梁位移时待定积分常数的物理意义。解题思路是先明确梁位移积分法的基本原理,再分析积分常数与各选项因素之间的关系。
在利用积分法计算梁位移时,我们通常是基于梁的挠曲线近似微分方程$EIw'' = M(x)$(其中$E$为梁材料的弹性模量,$I$为梁截面的惯性矩,$w$为梁的挠度,$M(x)$为梁的弯矩方程)进行积分运算。
- 对挠曲线近似微分方程$EIw'' = M(x)$进行第一次积分,可得转角方程$EIw'=\int M(x)dx + C$,这里的$C$是第一个积分常数。
- 再对转角方程进行第二次积分,得到挠度方程$EIw=\iint M(x)dx dx + Cx + D$,其中$D$是第二个积分常数。
- 分析各选项:
- 选项A:剪力对梁变形的影响在挠曲线近似微分方程$EIw'' = M(x)$中并未直接体现,积分常数与剪力对梁变形的影响无关,所以A选项错误。
- 选项B:挠曲线近似微分方程本身是在一定近似条件下得到的,但积分常数并不是用于修正这个近似方程的误差,所以B选项错误。
- 选项C:梁的支承情况决定了梁在边界处的位移和转角条件,例如固定端处挠度$w = 0$且转角$w' = 0$,简支端处挠度$w = 0$等。我们可以利用这些边界条件来确定积分常数$C$和$D$的值,所以积分常数主要反映了支承情况对梁变形的影响,C选项正确。
- 选项D:在梁的小变形假设下,梁截面形心轴向位移相对梁的弯曲变形可以忽略不计,积分常数与梁截面形心轴向位移对梁变形的影响无关,所以D选项错误。