材料力学教材内力与内力图精选文档.ppt
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1、材料力学教材内力与内力图本讲稿第一页，共二十四页重重重重 点点点点 与与与与 难难难难 点点点点 应透彻理解内力符号规定与外力的区别，尤其应熟练掌握轴力和弯矩的正负规定。应透彻理解内力符号规定与外力的区别，尤其应熟练掌握轴力和弯矩的正负规定。应透彻理解内力符号规定与外力的区别，尤其应熟练掌握轴力和弯矩的正负规定。应透彻理解内力符号规定与外力的区别，尤其应熟练掌握轴力和弯矩的正负规定。应透彻理解内力符号规定与外力的区别，尤其应熟练掌握轴力和弯矩的正负规定。应透彻理解内力符号规定与外力的区别，尤其应熟练掌握轴力和弯矩的正负规定。截面法是建立内力方程的最基本的方法，应熟练掌握。注意先将未知截面法是建
2、立内力方程的最基本的方法，应熟练掌握。注意先将未知截面法是建立内力方程的最基本的方法，应熟练掌握。注意先将未知截面法是建立内力方程的最基本的方法，应熟练掌握。注意先将未知截面法是建立内力方程的最基本的方法，应熟练掌握。注意先将未知截面法是建立内力方程的最基本的方法，应熟练掌握。注意先将未知内力设正，建立方程时，内力和外力在一起按理论力学的规则进入方程。内力设正，建立方程时，内力和外力在一起按理论力学的规则进入方程。内力设正，建立方程时，内力和外力在一起按理论力学的规则进入方程。内力设正，建立方程时，内力和外力在一起按理论力学的规则进入方程。内力设正，建立方程时，内力和外力在一起按理论力学的规则
3、进入方程。内力设正，建立方程时，内力和外力在一起按理论力学的规则进入方程。因此建立内力方程过程中事实上用了两套符号规定。因此建立内力方程过程中事实上用了两套符号规定。因此建立内力方程过程中事实上用了两套符号规定。因此建立内力方程过程中事实上用了两套符号规定。因此建立内力方程过程中事实上用了两套符号规定。因此建立内力方程过程中事实上用了两套符号规定。但是在求某个指定截面的内力时，尽量用更简便的方法，不必通过建立内但是在求某个指定截面的内力时，尽量用更简便的方法，不必通过建立内但是在求某个指定截面的内力时，尽量用更简便的方法，不必通过建立内但是在求某个指定截面的内力时，尽量用更简便的方法，不必通过
4、建立内但是在求某个指定截面的内力时，尽量用更简便的方法，不必通过建立内但是在求某个指定截面的内力时，尽量用更简便的方法，不必通过建立内力方程求解。力方程求解。力方程求解。力方程求解。力方程求解。力方程求解。正确地计算支座反力是绘制内力图的关键，应确保无误。利用平衡方程求出支反力正确地计算支座反力是绘制内力图的关键，应确保无误。利用平衡方程求出支反力正确地计算支座反力是绘制内力图的关键，应确保无误。利用平衡方程求出支反力正确地计算支座反力是绘制内力图的关键，应确保无误。利用平衡方程求出支反力正确地计算支座反力是绘制内力图的关键，应确保无误。利用平衡方程求出支反力正确地计算支座反力是绘制内力图的关
5、键，应确保无误。利用平衡方程求出支反力后，应进行校核。后，应进行校核。后，应进行校核。后，应进行校核。后，应进行校核。后，应进行校核。计算梁横截面的内力时，应特别注意外力的方向与其引起的内力符号的关系，计算梁横截面的内力时，应特别注意外力的方向与其引起的内力符号的关系，计算梁横截面的内力时，应特别注意外力的方向与其引起的内力符号的关系，计算梁横截面的内力时，应特别注意外力的方向与其引起的内力符号的关系，计算梁横截面的内力时，应特别注意外力的方向与其引起的内力符号的关系，计算梁横截面的内力时，应特别注意外力的方向与其引起的内力符号的关系，以保证内力的正负号正确。以保证内力的正负号正确。以保证内力
6、的正负号正确。以保证内力的正负号正确。以保证内力的正负号正确。以保证内力的正负号正确。本讲稿第二页，共二十四页 梁的平衡微分方程的主要用途之一就是直接根据外荷载画剪力弯矩图，它梁的平衡微分方程的主要用途之一就是直接根据外荷载画剪力弯矩图，它梁的平衡微分方程的主要用途之一就是直接根据外荷载画剪力弯矩图，它梁的平衡微分方程的主要用途之一就是直接根据外荷载画剪力弯矩图，它梁的平衡微分方程的主要用途之一就是直接根据外荷载画剪力弯矩图，它梁的平衡微分方程的主要用途之一就是直接根据外荷载画剪力弯矩图，它在画图中的主要功能是明确图线的走向。与此同时，集中力和集中力偶矩对剪在画图中的主要功能是明确图线的走向。
7、与此同时，集中力和集中力偶矩对剪在画图中的主要功能是明确图线的走向。与此同时，集中力和集中力偶矩对剪在画图中的主要功能是明确图线的走向。与此同时，集中力和集中力偶矩对剪在画图中的主要功能是明确图线的走向。与此同时，集中力和集中力偶矩对剪在画图中的主要功能是明确图线的走向。与此同时，集中力和集中力偶矩对剪力弯矩图的影响也应熟练掌握。力弯矩图的影响也应熟练掌握。力弯矩图的影响也应熟练掌握。力弯矩图的影响也应熟练掌握。力弯矩图的影响也应熟练掌握。力弯矩图的影响也应熟练掌握。梁的平衡微分方程是在只考虑横向分布力时建立的。当存在着其它形梁的平衡微分方程是在只考虑横向分布力时建立的。当存在着其它形梁的平衡
8、微分方程是在只考虑横向分布力时建立的。当存在着其它形梁的平衡微分方程是在只考虑横向分布力时建立的。当存在着其它形梁的平衡微分方程是在只考虑横向分布力时建立的。当存在着其它形梁的平衡微分方程是在只考虑横向分布力时建立的。当存在着其它形式的荷载（例如分布力偶矩）时，应根据微元区段平衡的方法重新建立微式的荷载（例如分布力偶矩）时，应根据微元区段平衡的方法重新建立微式的荷载（例如分布力偶矩）时，应根据微元区段平衡的方法重新建立微式的荷载（例如分布力偶矩）时，应根据微元区段平衡的方法重新建立微式的荷载（例如分布力偶矩）时，应根据微元区段平衡的方法重新建立微式的荷载（例如分布力偶矩）时，应根据微元区段平衡
9、的方法重新建立微分方程。新建立的方程可能与一般梁的平衡微分方程（弯矩的导数是剪力、分方程。新建立的方程可能与一般梁的平衡微分方程（弯矩的导数是剪力、分方程。新建立的方程可能与一般梁的平衡微分方程（弯矩的导数是剪力、分方程。新建立的方程可能与一般梁的平衡微分方程（弯矩的导数是剪力、分方程。新建立的方程可能与一般梁的平衡微分方程（弯矩的导数是剪力、分方程。新建立的方程可能与一般梁的平衡微分方程（弯矩的导数是剪力、剪力的导数是分布荷载）不同。剪力的导数是分布荷载）不同。剪力的导数是分布荷载）不同。剪力的导数是分布荷载）不同。剪力的导数是分布荷载）不同。剪力的导数是分布荷载）不同。应充分重视图形特征（
10、对称结构）和约束特征对剪力弯矩图的影响，以提高画图的应充分重视图形特征（对称结构）和约束特征对剪力弯矩图的影响，以提高画图的应充分重视图形特征（对称结构）和约束特征对剪力弯矩图的影响，以提高画图的应充分重视图形特征（对称结构）和约束特征对剪力弯矩图的影响，以提高画图的应充分重视图形特征（对称结构）和约束特征对剪力弯矩图的影响，以提高画图的应充分重视图形特征（对称结构）和约束特征对剪力弯矩图的影响，以提高画图的速度。速度。速度。速度。速度。速度。画刚架内力图时，最好从左到右逐杆进行。在画某段的图形时，原则上应将作用在画刚架内力图时，最好从左到右逐杆进行。在画某段的图形时，原则上应将作用在画刚架内
11、力图时，最好从左到右逐杆进行。在画某段的图形时，原则上应将作用在画刚架内力图时，最好从左到右逐杆进行。在画某段的图形时，原则上应将作用在画刚架内力图时，最好从左到右逐杆进行。在画某段的图形时，原则上应将作用在画刚架内力图时，最好从左到右逐杆进行。在画某段的图形时，原则上应将作用在本段左侧其它杆件的外荷载平移到左端点，将作用在本段右侧其它杆件的外荷载平移到本段左侧其它杆件的外荷载平移到左端点，将作用在本段右侧其它杆件的外荷载平移到本段左侧其它杆件的外荷载平移到左端点，将作用在本段右侧其它杆件的外荷载平移到本段左侧其它杆件的外荷载平移到左端点，将作用在本段右侧其它杆件的外荷载平移到本段左侧其它杆件
12、的外荷载平移到左端点，将作用在本段右侧其它杆件的外荷载平移到本段左侧其它杆件的外荷载平移到左端点，将作用在本段右侧其它杆件的外荷载平移到右端点。在熟练的情况下，一般可以不考虑右侧荷载。右端点。在熟练的情况下，一般可以不考虑右侧荷载。右端点。在熟练的情况下，一般可以不考虑右侧荷载。右端点。在熟练的情况下，一般可以不考虑右侧荷载。右端点。在熟练的情况下，一般可以不考虑右侧荷载。右端点。在熟练的情况下，一般可以不考虑右侧荷载。本讲稿第三页，共二十四页是是是是 非非非非 判判判判 断断断断 题题题题01 01 01 用截面法分析杆件的内力时，由于左端截面上的内力与右端截面上用截面法分析杆件的内力时，由
13、于左端截面上的内力与右端截面上用截面法分析杆件的内力时，由于左端截面上的内力与右端截面上用截面法分析杆件的内力时，由于左端截面上的内力与右端截面上用截面法分析杆件的内力时，由于左端截面上的内力与右端截面上用截面法分析杆件的内力时，由于左端截面上的内力与右端截面上的内力大小相等，方向相反，因此左端截面上的内力与右端截面上的内的内力大小相等，方向相反，因此左端截面上的内力与右端截面上的内的内力大小相等，方向相反，因此左端截面上的内力与右端截面上的内的内力大小相等，方向相反，因此左端截面上的内力与右端截面上的内的内力大小相等，方向相反，因此左端截面上的内力与右端截面上的内的内力大小相等，方向相反，因
14、此左端截面上的内力与右端截面上的内力大小相等，符号相反。力大小相等，符号相反。力大小相等，符号相反。力大小相等，符号相反。力大小相等，符号相反。力大小相等，符号相反。02 02 02 用截面法分析杆件的内力时，保留左端部份所得到的结果与保留用截面法分析杆件的内力时，保留左端部份所得到的结果与保留用截面法分析杆件的内力时，保留左端部份所得到的结果与保留用截面法分析杆件的内力时，保留左端部份所得到的结果与保留用截面法分析杆件的内力时，保留左端部份所得到的结果与保留用截面法分析杆件的内力时，保留左端部份所得到的结果与保留右端部份所得到的结果是完全相同的。右端部份所得到的结果是完全相同的。右端部份所得
15、到的结果是完全相同的。右端部份所得到的结果是完全相同的。右端部份所得到的结果是完全相同的。右端部份所得到的结果是完全相同的。03 03 03 杆件两端作用有大小相等、方向相反的力偶矩，则杆件必定产生扭杆件两端作用有大小相等、方向相反的力偶矩，则杆件必定产生扭杆件两端作用有大小相等、方向相反的力偶矩，则杆件必定产生扭杆件两端作用有大小相等、方向相反的力偶矩，则杆件必定产生扭杆件两端作用有大小相等、方向相反的力偶矩，则杆件必定产生扭杆件两端作用有大小相等、方向相反的力偶矩，则杆件必定产生扭转。转。转。转。转。转。本讲稿第四页，共二十四页04 04 04 竖直方向上的杆件上端固定，下端有竖直向下的力
16、作用，杆件竖直方向上的杆件上端固定，下端有竖直向下的力作用，杆件竖直方向上的杆件上端固定，下端有竖直向下的力作用，杆件竖直方向上的杆件上端固定，下端有竖直向下的力作用，杆件竖直方向上的杆件上端固定，下端有竖直向下的力作用，杆件竖直方向上的杆件上端固定，下端有竖直向下的力作用，杆件内的轴力必定是竖直向上的。内的轴力必定是竖直向上的。内的轴力必定是竖直向上的。内的轴力必定是竖直向上的。内的轴力必定是竖直向上的。内的轴力必定是竖直向上的。05 05 05 杆件两端作用有大小相等、方向相反的力，当杆件平衡时，只可杆件两端作用有大小相等、方向相反的力，当杆件平衡时，只可杆件两端作用有大小相等、方向相反的
17、力，当杆件平衡时，只可杆件两端作用有大小相等、方向相反的力，当杆件平衡时，只可杆件两端作用有大小相等、方向相反的力，当杆件平衡时，只可杆件两端作用有大小相等、方向相反的力，当杆件平衡时，只可能产生拉伸或压缩的变形效应。能产生拉伸或压缩的变形效应。能产生拉伸或压缩的变形效应。能产生拉伸或压缩的变形效应。能产生拉伸或压缩的变形效应。能产生拉伸或压缩的变形效应。06 06 06 梁横截面上的剪力，在数值上等于作用在此截面右侧梁上所有横向力梁横截面上的剪力，在数值上等于作用在此截面右侧梁上所有横向力梁横截面上的剪力，在数值上等于作用在此截面右侧梁上所有横向力梁横截面上的剪力，在数值上等于作用在此截面右
18、侧梁上所有横向力梁横截面上的剪力，在数值上等于作用在此截面右侧梁上所有横向力梁横截面上的剪力，在数值上等于作用在此截面右侧梁上所有横向力的代数和。的代数和。的代数和。的代数和。的代数和。的代数和。07 07 07 简支梁或悬臂梁上只有一个横向集中力简支梁或悬臂梁上只有一个横向集中力简支梁或悬臂梁上只有一个横向集中力简支梁或悬臂梁上只有一个横向集中力简支梁或悬臂梁上只有一个横向集中力简支梁或悬臂梁上只有一个横向集中力 F F F 的作用时，梁中的最的作用时，梁中的最的作用时，梁中的最的作用时，梁中的最的作用时，梁中的最的作用时，梁中的最大剪力不会超过大剪力不会超过大剪力不会超过大剪力不会超过大剪
19、力不会超过大剪力不会超过 F F F。本讲稿第五页，共二十四页08 08 08 梁的最大弯矩值只会出现在剪力为零的截面处。梁的最大弯矩值只会出现在剪力为零的截面处。梁的最大弯矩值只会出现在剪力为零的截面处。梁的最大弯矩值只会出现在剪力为零的截面处。梁的最大弯矩值只会出现在剪力为零的截面处。梁的最大弯矩值只会出现在剪力为零的截面处。09 09 09 在简支梁上有一集中力由左端移到右端，当作用点位于梁的中点在简支梁上有一集中力由左端移到右端，当作用点位于梁的中点在简支梁上有一集中力由左端移到右端，当作用点位于梁的中点在简支梁上有一集中力由左端移到右端，当作用点位于梁的中点在简支梁上有一集中力由左端
20、移到右端，当作用点位于梁的中点在简支梁上有一集中力由左端移到右端，当作用点位于梁的中点时所引起的弯矩最大。时所引起的弯矩最大。时所引起的弯矩最大。时所引起的弯矩最大。时所引起的弯矩最大。时所引起的弯矩最大。10 10 10 在简支梁上有一集中力由左端移到右端，当作用点位于梁的中点在简支梁上有一集中力由左端移到右端，当作用点位于梁的中点在简支梁上有一集中力由左端移到右端，当作用点位于梁的中点在简支梁上有一集中力由左端移到右端，当作用点位于梁的中点在简支梁上有一集中力由左端移到右端，当作用点位于梁的中点在简支梁上有一集中力由左端移到右端，当作用点位于梁的中点时所引起的剪力最大。时所引起的剪力最大。
21、时所引起的剪力最大。时所引起的剪力最大。时所引起的剪力最大。时所引起的剪力最大。11 11 11 在梁中剪力为常数的区段弯矩图必定为斜直线。在梁中剪力为常数的区段弯矩图必定为斜直线。在梁中剪力为常数的区段弯矩图必定为斜直线。在梁中剪力为常数的区段弯矩图必定为斜直线。在梁中剪力为常数的区段弯矩图必定为斜直线。在梁中剪力为常数的区段弯矩图必定为斜直线。12 12 12 在梁中弯矩图为二次抛物线的区段剪力图必定为斜直线。在梁中弯矩图为二次抛物线的区段剪力图必定为斜直线。在梁中弯矩图为二次抛物线的区段剪力图必定为斜直线。在梁中弯矩图为二次抛物线的区段剪力图必定为斜直线。在梁中弯矩图为二次抛物线的区段剪
22、力图必定为斜直线。在梁中弯矩图为二次抛物线的区段剪力图必定为斜直线。本讲稿第六页，共二十四页13 13 13 在梁中弯矩图为零的区段上剪力必定为零。在梁中弯矩图为零的区段上剪力必定为零。在梁中弯矩图为零的区段上剪力必定为零。在梁中弯矩图为零的区段上剪力必定为零。在梁中弯矩图为零的区段上剪力必定为零。在梁中弯矩图为零的区段上剪力必定为零。14 14 14 在梁中作用有向下的均布荷载（即在梁中作用有向下的均布荷载（即在梁中作用有向下的均布荷载（即在梁中作用有向下的均布荷载（即在梁中作用有向下的均布荷载（即在梁中作用有向下的均布荷载（即 q q q 为负值）的区段上，剪力也为负值）的区段上，剪力也为
23、负值）的区段上，剪力也为负值）的区段上，剪力也为负值）的区段上，剪力也为负值）的区段上，剪力也为负值。为负值。为负值。为负值。为负值。为负值。15 15 15 在梁的某截面上弯矩图的斜率为零，则该截面上剪力为零。在梁的某截面上弯矩图的斜率为零，则该截面上剪力为零。在梁的某截面上弯矩图的斜率为零，则该截面上剪力为零。在梁的某截面上弯矩图的斜率为零，则该截面上剪力为零。在梁的某截面上弯矩图的斜率为零，则该截面上剪力为零。在梁的某截面上弯矩图的斜率为零，则该截面上剪力为零。16 16 16 某个梁分别承受某个梁分别承受某个梁分别承受某个梁分别承受某个梁分别承受某个梁分别承受 A AA、B B B 两
24、组荷载，两组荷载，两组荷载，两组荷载，两组荷载，两组荷载，A A A 组荷载只比组荷载只比组荷载只比组荷载只比组荷载只比组荷载只比 B B B 组荷载多一个组荷载多一个组荷载多一个组荷载多一个组荷载多一个组荷载多一个集中的力偶矩。由于画剪力图时，集中力偶矩不影响剪力，因此，对集中的力偶矩。由于画剪力图时，集中力偶矩不影响剪力，因此，对集中的力偶矩。由于画剪力图时，集中力偶矩不影响剪力，因此，对集中的力偶矩。由于画剪力图时，集中力偶矩不影响剪力，因此，对集中的力偶矩。由于画剪力图时，集中力偶矩不影响剪力，因此，对集中的力偶矩。由于画剪力图时，集中力偶矩不影响剪力，因此，对应于这两组荷载的剪力图是
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