内力图

在本博文中,您将了解到

  1. 什么是内力图
  2. 我们在图上画出了哪些内力
  3. 内力图 - 简支梁
  4. 内力图 - 约束梁
内力图 是我们的系统(如梁、桁架或框架)中产生的横截面力的图形表示。这些力是在外加载荷的影响下产生的。.

内力图 - 类型

我们将其区分如下 内力图:

  • 法向力图 - N
  • 切削力图 - V
  • 弯矩图 - M

绘制所有结构的内力图的规则都是一样的。不管是梁、框架还是桁架,都是一样的。.

简支梁

为了能够绘制受力图,我们必须先计算这些力。了解了确定梁内力的方法后,本篇博文将对您有所帮助: 梁的内力.

我们将在下图中绘制横梁的受力图

大家都记得,我们首先要检查 静态可确定性确定横梁的反应.

N=R-J-3
在哪里?
N - 静态程度不确定
R - 支座反应数。也就是说,我们的支持物的所有反应的总和
J - 内部接头数量 - 如果不存在 P=0
3 - 平衡方程的数目。在静态系统中为 3
简支梁内力图,SolverEdu

计算出支持反应后,我们就可以着手确定 内力 分隔。在我们的示例梁中有 3 个隔间。对于每个隔间,我们都要写出一个方程来表示 法向力 N(x), 切削力 T(x)弯矩 M(x). .各个力的值都是 x 的函数,这意味着我们可以从区间中任意代入 x 值,就能得到结果。绘制图形时,我们只需要区间的起点和终点。这样,我们就可以计算出所谓的. 地标.

下面是我们的横梁的书面公式和计算出的隔间起点和终点。.

隔间 1

简支梁内力计算,SolverEdu

计算出第一个区间的力之后,让我们尝试绘制曲线图。在图 5 中,我绘制了第一个区间中 N、T 和 M 的特征点。然后我们用直线将这些点连接起来。.

如果函数 N(x)、T(x) 或 M(x) 是:
1. 与 x 无关的恒定值的图形是 水平线
2. x 的线性函数是 斜线
3. 从 x 出发的二次函数的图象是 抛物线
简支梁内力图,SolverEdu

在隔间 1 中,我们有 局部最大值 弯矩。这是抛物线的最高点。如何确定?很简单。它就是剪力值为零的点。.

最大弯矩,SolverEdu

确定 xmax 坐标后,我们计算出该坐标的弯矩 M1(xmax) = 34.613 [kNm]。

隔间 2

简支梁内力计算,SolverEdu

在第二格中,我们的操作与第一格完全相同。我们应用点,并用线将它们连接起来。我们绘制的图形如下,如图所示。.

简支梁内力图,SolverEdu

请注意,第二个区间的弯矩函数不再是二次函数,因此图形是线性的。.

3 号隔间

倒数第三个隔间的内力值如下:

简支梁内力计算,SolverEdu

这样,我们就绘制出了横截面力法向力 N(x)、剪切力 T(x) 和弯矩 M(x) 的完整示意图。.

有时会遇到倒置的弯矩图。也就是说,正值在横轴下方,负值在横轴上方。.

以下是我从以下来源获得的图表 光束计算器. .如您所见,所有数值都是相同的。这正是我的梁计算应用程序生成的图形。.

简支梁内力图,SolverEdu

约束梁(悬臂)

下面是我们要讨论的一个例子。.

约束梁

与简单支撑梁一样,我们需要计算内力,以便绘制示意图。.

我们首先检查 静态可确定性确定横梁的反应.

反应计算 梁约束 SolverEdu

计算出支持反应后,我们就可以着手确定 内力 以隔间为单位。在我们的约束梁示例中将有 2 个隔间。对于每个隔间,我们都要写出一个方程来表示 切削力 V(x)弯矩 M(x). .这次我们跳过计算和绘制法向力 N(x) 的图形。.

有些梁不需要计算法向力,因为整个梁的法向力值为零。这些梁的荷载没有水平分量。.

下面是我们的横梁的书面公式和计算出的隔间起点和终点。.

隔间 1

计算约束梁的内力,SolverEdu

利用计算出的第一个区间的力,我们绘制出曲线图。.

约束梁内力图,SolverEdu

隔间 2

计算约束梁的内力,SolverEdu

在第二格中,我们的操作与第一格完全相同。我们应用点,并用线将它们连接起来。我们绘制的图形如下,如图所示。.

约束梁内力图,SolverEdu

到此为止。切削力和弯矩图已经绘制完毕。.

以下是我从以下来源获得的图表 光束计算器. .正如您所看到的,所有数值都是相同的。.

约束梁内力图,SolverEdu

一切尽在这篇关于绘制梁内力图的文章中。谢谢。.

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