基本變形構(gòu)件內(nèi)力圖簡易畫法

1、基本變形構(gòu)件內(nèi)力圖簡易畫法四種內(nèi)力的計算是用同一種方法，任一指定截面的內(nèi)力等于該所在截面以左或以右所有外力的代數(shù)和，其正負號由外力的正負號確定。  （1）軸向拉伸和壓縮外力符號的規(guī)定：在拉伸壓縮變形中, 規(guī)定力的矢量背離所計算截面為正；力的矢量指向所計算截面為負。  （2）扭轉(zhuǎn)外力符號的規(guī)定：用右手螺旋法則將外力偶矩表示為一矢量, 在扭轉(zhuǎn)變形中，規(guī)定力偶矩矢的矢量背離所計算截面為正；力偶矩矢的矢量指向所計算截面為負。   梁發(fā)生橫力彎曲時,橫截面上有兩種內(nèi)力:剪力和彎矩。剪力是與橫截面相切的內(nèi)力,彎矩是作用在橫截面上的外力偶矩。  

2、（3）切力外力符號的規(guī)定：切力的正負,由外力使脫離體旋轉(zhuǎn)方向判定,若外力對所求截面產(chǎn)生順時針旋轉(zhuǎn)趨勢時,取正號,反之取負號。   （4）彎矩外力符號的規(guī)定：彎矩的正負則由梁的變形確定,若外力使梁發(fā)生上凸變形,取正,反之取負。   內(nèi)力圖繪制基本方法   在畫內(nèi)力圖時, 其基本方法為: 內(nèi)力從零開始(因無限接近左端截面上的內(nèi)力為零) , 在集中力或集中力偶所在的截面處內(nèi)力圖開始突變, 突變值為該集中力或集中力偶的大小, 突變方向由外力決定, 正的外力(包括力偶矩) 向上突變, 負的外力, 向下突變, 內(nèi)力圖在最后一個集中力或集

3、中力偶突變后, 其終點落在x 軸上。即內(nèi)力由零開始, 到零結(jié)束。以上作法僅適用于從左端開始向右端繪制內(nèi)力圖。由于從左端開始向右端繪制內(nèi)力圖，故外力的符號可以簡化為：   （1）在拉伸壓縮變形中, 規(guī)定向左的外力為正, 向右的外力為負, 即“左正右負”。   （2）在扭轉(zhuǎn)變形中, 外力偶矩矢矢量方向向左為正, 反之為負, 即“左正右負”。（3）梁發(fā)生橫力彎曲時，切力規(guī)定截取左端研究時，向上的外力為正, 向下的外力為負。（3）梁發(fā)生橫力彎曲時，彎矩規(guī)定截取左端研究時，向上的外力為正, 向下的外力為負。順時針的外力偶為正, 逆時針的外力偶為負。從上面的分析可以

4、發(fā)現(xiàn)，四種內(nèi)力圖繪制是用同一種方法，學(xué)生容易掌握，容易記憶，在近幾年的高職教學(xué)實踐中,取得了很好的教學(xué)效果。內(nèi)力圖繪制    一、軸力圖的直接繪制。從坐標原點出發(fā)從左向右（從右向左相同）遇到力的箭頭背離該截面向上畫，力的箭頭指向該截面向下畫，兩截面之間畫x軸的平行線。最后回到零。   例1  畫出圖1a所示的軸向受到力的桿件的軸力圖解：如圖1（b）所示，由坐標原點向上畫10KN(按比例)，畫x軸平行線向右至B截面；向下畫30kN，從20kN畫x軸平行線向右至C截面，向上畫10kN，從10kN畫x軸平行線向右至D截面；向上畫至O點。（畫

5、畢） FNmax=20kN   作用在BC段（受壓）。二、扭矩圖的直接繪制。從坐標原點出發(fā)從左向右（從右向左相同）遇到力偶的矢量背離該截面向上畫，力偶的矢量指向該截面向下畫，兩截面之間畫x軸的平行線。最后回到零。例2 畫出圖2a所示的圓軸的扭矩圖。解：如圖2b所示，由坐標原點向上畫10N.m (按比例)，畫x軸平行線向右至B截面；向下畫30Nm，從20N.m畫x軸平行線向右至C截面，向上畫10N.m，從10N.m畫x軸平行線向右至D截面；向上畫至O點。（畫畢）         

6、0;       Tmax =20N.m  作用在三、梁的內(nèi)力圖直接繪制（1）切力圖繪制。從坐標原點出發(fā)從左向右，遇到力的箭頭向上的集中力向上畫，遇到力的箭頭向下畫，兩截面之間畫x軸的平行線。最后回到零。（2）彎矩圖的繪制。確定各個控制點的彎矩值。根據(jù)任意截面彎矩等于該截面左邊的剪力所圍成圖形面積的代數(shù)和，如果該截面左邊作用有集中力偶，則該截面彎矩等于該截面左邊的剪力所圍成圖形面積和集中力偶的力偶矩的代數(shù)和，   首先確定是否有集中力偶，梁的左右端如無集中力偶作用，則彎矩為零；求出集中力作用截面

7、的彎矩值和集中力偶作用截面的兩個彎矩值（一個彎矩等于該截面以左的剪力所圍成圖形的面積的代數(shù)和；如果集中力偶順時針轉(zhuǎn)動向上突變集中力偶值；如果集中力偶逆時針轉(zhuǎn)動，向下突變集中力偶值）；從坐標原點從左向右畫，依次用直線聯(lián)接各控制點截面處的彎矩值。例3  試繪制圖3a所示簡支梁的剪力圖和彎矩圖。解：（1）畫受力圖求支座的約束力。列出平衡方程，       得  FA=16kN ,FB=24kN         &

8、#160;     將支座的約束力標在受力圖上如圖3b所示。  （2）剪力圖的繪制。如圖2c所示，由坐標原點向上畫16kN (按比例)，畫x軸平行線至C截面；在C截面向下畫40kN至-24kN ，從-24kN畫x軸平行線至B截面；在B截面向上畫24kN至0點。（畫畢）     （3）彎矩圖的繪制。如圖3d所示，先確定A、B兩個端點的彎矩等于零，再根據(jù)任意截面上的彎矩等于該截面左邊的剪力所圍成圖形的面積的代數(shù)和，得MA=0, MB=0.     MC=16X1=16kN.m