《哈工大材料力学上机大作业四——绘制梁的剪力弯矩图》由会员分享，可在线阅读，更多相关《哈工大材料力学上机大作业四——绘制梁的剪力弯矩图（15页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、Harbin Institute of Technology材料力学上机作业课程名称：材料力学设计题目： 绘制梁的剪力弯矩图 院 系： 能源科学与工程学院 班 级： 0902101 分 析 者：￥学 号：指导 张桂莲 设计时间：哈尔滨工业大学材料力学上机课设计说明书一， 设计题目题目4 绘制梁的剪力弯矩图输入：1.梁的总长度l2.支撑条件与量的各区段长度输入左、右固定端悬臂梁；简支梁；左、右、双外伸梁3.各载荷大小、作用位置与方向qi、ai、bi；pj、cj、mk、dk输出：1. 结构构型图图示2. 剪力、弯矩图示3. 输出剪力、弯矩的最大值与截面位置.二， 方向规定本程序规定集中作用力与均布
2、载荷以向下为正,右固定端悬臂梁与左外伸梁集中力偶以顺时针方向为正,其他情况集中力偶以逆时针方向为正.当取出梁的一段为研究对象时,梁左端面力以向下为正,力偶以顺时针方向为正,梁右端面力以向上为正,力偶以逆时针方向为正.三， 程序设计过程1,制作程序框架,显示提示内容,提示操作者需要输入的作用条件与各作用位置；2,编写程序使计算机读入操作者输入的作用条件；3,草稿拟写各种情况下为达到题目要求所需使用的计算公式 设量的长度为l,集中力大小为p,作用位置为c,集中力大小为q,作用起始位置a,终止位置为b,集中力偶大小为m,作用位置d.1左固定端悬臂梁：在任意位置x处,取x以右部分为研究对象 q P m
3、设梁的总长度为l,可动铰支座位置在s2处,均布载荷起始位置为a,终止位置为b,集中力作用位置为c,大小为P,集中力偶作用位置为d,大小为m.若cx,abx,则Fsy=0,M=m； 若cx,abx,dx,则Fsy=-P,M=Px-Pc；若cx,axb,dx,则Fsy=-q,M=-；若cx,xax,则Fsy=-q,M=-q；若cx,abx,则Fsy=-P,M=Px-Pc+m；若cx,axx,则Fsy=-q,M=m-；若cx,xax,则Fsy=-q,M=m-q；若cx,axb,dx,则Fsy=-P-q,M=Px-Pc-；若cx,xab,dx,则Fsy=-P-q,M=Px-Pc-q *；若cx,xax
4、,则Fsy=-P-q,M=m+Px-Pc-q *；cx,axx,则Fsy=-P-q,Mm+Px-Pc-q *;将上述公式编入程序即可计算出在固定端悬臂梁情况下任意位置处的剪力和弯矩,采用散点法作出梁的剪力弯矩图.利用max函数筛选出最大值与该最大值所对应的x,即可输出最大值和最大值位置.2右固定端悬臂梁：在任意位置x处,取x以左部分为研究对象q P m分析方法与1相同,但注意此时规定的集中力偶正方向与1相反程序中已注明,仍采用散点法和max函数即可求得剪力弯矩图以与剪力弯矩的最大值与其出现位置.3简支梁程序编写设梁的总长度为l,均布载荷起始位置为a,终止位置为b,集中力作用位置为c,大小为P,
5、集中力偶作用位置为d,大小为m.首先对于图示情况求支反力：MA=0,q*+P*c-m+ FB*l=0 MB=0,q*+P*+m-FA*l=0解得：FA=q+P*+m/l FB=由于FB的表达是相对于FA较简单一些,所以以A点为原点建立坐标系,并取出任意位置x以右部分为研究对象,分类如下：若cx,abx,则Fsy=FB,M=m+FBl-x； 若cx,abx,dx,则Fsy=FB-P,M=FBl-x+Px-Pc；若cx,axb,dx,则Fsy=FB -q,M=FBl-x-；若cx,xax,则Fsy=FB -q,M=FBl-x-q *；若cx,abx,则Fsy=FB -P,M=FBl-x+Px-Pc
6、+m；若cx,axx,则Fsy=FB-q,M=FBl-x+m-；若cx,xax,则Fsy=FB-q,M=FBl-x+m-q *；若cx,axb,dx,则Fsy=FB-P-q,M=FBl-x+Px-Pc-；若cx,xab,dx,则Fsy=FB-P-q,M=FBl-x+Px-Pc-q *；若cx,xax,则Fsy=-FB+P-q, M=FBl-x+m+Px-Pc-q *；cx,axx,则Fsy=FB-P-q,M=FBl-x+m+Px-Pc-q *;将上述公式编入程序即可计算出在简支梁情况下任意位置处的剪力和弯矩,采用散点法作出梁的剪力弯矩图.利用max函数筛选出最大值与该最大值所对应的x,即可输出
7、最大值和最大值位置.4右外伸梁程序编写： q P m设梁的总长度为l,可动铰支座位置在s2处,均布载荷起始位置为a,终止位置为b,集中力作用位置为c,大小为P,集中力偶作用位置为d,大小为m.以梁最左端为原点、向右为正方向作x轴,设右边可动铰支座距远点距离为s,则可求得支反力：MA=0,FB*s+m-q*-Pc=0FB= FA=1对集中力P作用情况进行分类讨论当只有集中力作用时,MA=0,FB*s-Pc=0,FB=FA=cs,对任意位置x处有 若0xs,则Fsy=-FA,M=FA*x； 若sxc,则Fsy=-P,M=Px-Pc； 若cxl,则Fsy=0,M=0；cs,对任意位置x处有 若0xs
8、,则Fsy=-FA,M=FA*x； 若cxs,则Fsy=P-FA,M=FA*x-P； 若sxl,则Fsy=0,M=0；2对集中力偶m作用情况进行分类讨论 求支反力：FA+FB=0, MA=0,FB*s+m=0,FB=-FA=ds,对任意位置x处有 若0xs,则Fsy=-, M=x； 若sxd,则Fsy=0, M=x-=m； 若dxl,则Fsy=0, M=0；ds,对任意位置x处有 若0xd,则Fsy=-, M=x； 若dxs,则Fsy=-, M=x-m； 若sxl,则Fsy=0, M=0；3对均布载荷q作用情况进行分类讨论当只有均布载荷作用时,求支反力：FA+FB=q,MA=0,FB*s-q=
9、0,FB=-FA= 当0abs时,对任意位置x处有 若0xa,则Fsy=-FA, M=FA*x； 若axb,则Fsy=-FA+q, M=FA*x-q； 若bxs,则Fsy=-FA+q, M=FA*x-q； 若sxl,则Fsy=0, M=0； 当0asb时,对任意位置x处有 若0xa,则Fsy=-FA, M=FA*x； 若axs,则Fsy=-FA+q, M=FA*x-q； 若sxb,则Fsy=-q, M=q； 若bxl,则Fsy=0, M=0； 当0sab时,对任意位置x处有 若0xs,则Fsy=-FA, M=FA*x； 若sxa,则Fsy=-q, M=q； 若axb,则Fsy=-q, M=-q
10、； 若bxl,则Fsy=0, M=0；最后采用叠加法Fsy=Fsy+Fsy+Fsy,M=MM+M5左外伸梁程序编写： q P m分析方法与4相同,但注意此时规定的集中力偶正方向与4相反程序中已注明,仍采用散点法和max函数即可求得剪力弯矩图以与剪力弯矩的最大值与其出现位置.6双外伸梁程序编写： q P m设梁的总长度为l,左端固定铰支座距左端面距离为s1,可动铰支座位置在s2处,均布载荷起始位置为a,终止位置为b,集中力作用位置为c,大小为P,集中力偶作用位置为d,大小为m.1对集中力P作用情况进行分类讨论当只有集中力作用时,MA=0,P+FB=0,FB=-MB=0,P-FA*=0, FA=当
11、0cs1时,对任意位置x处有 若0xc,则Fsy=0,M=0； 若cxs1,则Fsy=P,M=-P； 若s1xs2,则Fsy=FB,M=FB ； 若s2xl,则Fsy=0,M=0；当s1cs2时,对任意位置x处有 若0xs1,则Fsy=0,M=0； 若s1xc,则Fsy=-FA,M=FA *x； 若cxs2,则Fsy=FB,M=FB ； 若s2xl,则Fsy=0,M=0；当s2cl时,对任意位置x处有 若0xs1,则Fsy=0,M=0； 若s1xs2,则Fsy=-FA,M=FA *x； 若s2xc,则Fsy=-P,M=P； 若cxl,则Fsy=0,M=0；2对集中力偶m作用情况进行分类讨论 求支反力：Fy=
