授 课 教 案课程名称:工程力学基础 编制日期,
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解:由静力平衡条件计算支座反力

由此得

AC段的剪力和弯矩方程:

CB段的剪力和弯矩:

根据上述方程,画出如图所示的剪力和弯矩图,由图可以看出,最大剪力出现在AC段,;最大弯矩出现在C处,。
总结:建立图为直线,弯矩图为斜直线。
例题2、如图所示的桥式起重机大梁的跨度为l,起重机大梁的自重可以看作均布载荷。试作剪力图和弯矩。
解:起重机大梁可以简化为简支梁,由于载荷和结构均为对称,可以方便求出A、B两处的支座反力

以梁左端A为坐标原点,选取坐标系如图所示。距原点为x的任意截面上的剪力和弯矩分别是

作图如图所示。

例题3、如图所示的斜齿轮传动轴的情形。
解:由静力学方程,可以求出A、B两处的支座反力分别为

力G使CB段处于压缩状态。
剪力方程:由于在整个轴段上无论在哪一个截面上剪力总是等于支座反力,故有

弯矩方程:
AC段:

CB段:

剪力图和弯矩图如图所示。

例题4、如图所示的简支梁,试作剪力图和弯矩。
解:显然,支座反力为

AC段:

CD段:

DB段:

剪力图和弯矩图如图所示。
下面我们来分析载荷集度、剪力和弯矩之间的关系:
在梁上取一段微元体如图所示,由静力学条件,有

可得

由静力学条件,有

略去二阶微量,可得

显然有

以上就是三者的关系,根据高等数学的知识,非常方便我们作图,并将剪力图和弯矩图的作法总结如下:
1、
载 荷


无载荷

常数,水平线
一次函数,斜直线
均布载荷

一次函数,斜直线
二次函数,抛物线
2、集中力作用处:剪力突变,弯矩斜率形成转折点。
集中力偶作用处:弯矩突变