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例题5图示为一变截面圆杆ABCD已知F1=20kN,F2=35kN
F=35kN.l1=3=300mm,l2=400mmd1=12mm,d2=16mm,
d3=24mm.试求:
(1)I·I、Ⅱ-Ⅱ、I-I截面的轴力并作轴力图
(2)杆的最大正应力cm
(3)B截面的位移及AD杆的变形
F
F2
Ⅲ
l3
l2
Ⅲ
RD
DIl
Ⅱ
B
l3
l2
解:求支座反力FRD=50kN
(1)I·I、Ⅱ-Ⅱ、ILIl
截面的轴力并作轴力图
F-F
NI
=0
FN1=20kN(+)
Ⅲ
Ⅱ
E
C
Ⅲ
F. F
F
N3
RD
0
F1-F2-FN2=0
FN3=-50kN(-)FN2=-15kN(-)
Ⅲ
Ⅱ
2
C
Ⅲ
Ⅱ
l2
15
FN1=20kN(+)
F、,=-15kN(-)
N3=50kN(-)
Ⅲ
RD
一十
C
B
Ⅲ
Ⅱ
(2)杆的最大正应力ms
FN1=20kN(+)
AB段
FN2=-15kN(-)
AB
=M=1768MPa(+)
FN3=50kN(-)
BC段aBC=2=74.6MPa(-)
A
DC段
F
omax=176.8MPa
43110.5MPa(
N3
发生在AB段,
Ⅲ
Ⅱ
RD
C
Ⅱ
l1
(3)B截面的位移及AD杆的变形
FN1GL
AB
=2.53×104m
A=Fx2=-142x10-m
EA
EA2
EA
1.58×10-munp=△lD+△lBc=-0.3mm
A1D=MlB+Mmc+△C=-0.47×10mm
例题5图示等直杆已知直径d=40mm,a=400mm,材料的剪切弹性
模量G=80GPa,g=1°,试求
(1)AD杆的最大切应力;
(2)扭转角gcx
M。2M。3M
解:画扭矩图
T.=3M
C B
A
计算外力偶矩M。
aaa
PDB=PcB+ PDC=
3M
Ma,2Ma、180
2M
M.=292kN·m
M。2M。3M
(1)AD杆的最大切应力
C B
A
T= max=69.7MPa
W
(2)扭转角gc
2M
PcA =PBA +PcB
3M2aM·a.180
)
=233
GI
例题5如图所示的悬臂梁在自由端受集中荷载F作用,试作此梁
的剪力图和弯矩图
解:列出梁的剪力方程和弯矩方程
F(x)=-F(0xl
M(x)=-Fx(0≤xl)
F4左=0
M
s4右=-F
例题6图示的简支梁在全梁上受集度为q的均布荷载用试作
此梁的剪力图和弯矩图
解
(1)求支反力
A
RA
ETRB
2
RB
(2)列剪力方程和弯矩方程
Fs(x)=F
Ra gr=
(0xD)
2
M(x)=FRAx-q222(0≤x≤l)
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