剪力和弯矩计算
剪力和弯矩的计算方法
剪力和弯矩的计算方法剪力和弯矩是结构力学中常常涉及的两个基本力，它们的计算方法对于结构的稳定性和安全性起着至关重要的作用。
下面将从理论和实践两个方面来进行介绍。
一、剪力的计算方法剪力是在结构受到垂直于其长度方向的力作用时，沿垂直于该方向的截面上所产生的力，与切割结构的效果类似。
剪力的大小通常用V表示，其计算公式为：V= Q/ A其中Q为截面上的剪力量，A为截面面积。
为方便计算，常常将结构截面分成若干个小区域，对每个小区域的剪力进行单独计算，最终将结果相加即得到整个截面的剪力大小。
除了常规的截面切割法外，使用变形体积法和转角法也可以计算剪力，不过较为复杂，适用范围有限，因此在工程实践中应用较少。
二、弯矩的计算方法弯矩是结构在受到作用力后，由于材料弯曲而在一截面上产生的力矩，又称扭矩。
弯矩的大小用M表示，其计算公式为：M= Q * D其中Q为剪力力矩，D为受力部件距离截面的距离。
同样，为方便计算，常常将结构截面分成若干个小区域，对每个小区域的弯矩进行单独计算，最终将结果相加即得到整个截面的弯矩大小。
除了常规的静力学计算外，使用变形法和位移法也可以计算弯矩，不过同样较为复杂。
三、结构剪力弯矩的计算原理剪力和弯矩的计算实际上是一种力学计算，通过结构的平衡方程等理论来求解，具体的计算过程需要根据结构的不同特点和受力情况来进行处理。
通常情况下，计算剪力和弯矩的第一步是确定受力情况，包括作用力大小、方向和作用点的位置，以及结构的支撑和固定状态等因素。
在确定受力情况后，根据结构力学的基本原理，可以列出相应的平衡方程或变形方程，进而计算出截面上的剪力和弯矩大小。
通过对结构的剪力和弯矩进行计算，可以帮助我们了解一些结构的基本性质和特点，例如承载能力、稳定性和刚度等。
同时，在实际应用中，我们也需要根据剪力和弯矩的计算结果来进行结构的设计和优化。
四、工程实践中的剪力和弯矩计算在工程实践中，我们通常使用一些专业软件和工具来辅助计算结构的剪力和弯矩，例如有限元分析软件、强度计算软件、计算器和电脑程序等等。
剪力弯矩拉力计算公式
剪力弯矩拉力计算公式在工程力学和结构设计中，剪力、弯矩和拉力是非常重要的物理量，它们在结构设计和分析中起着关键作用。
剪力是指作用在材料上的横向力，弯矩是指作用在材料上的转矩力，拉力是指作用在材料上的拉伸力。
这三种力量的计算是结构设计和分析的基础，因此有必要了解剪力弯矩拉力的计算公式。
剪力的计算公式为：V = Q / A。
其中，V表示剪力，Q表示受力材料的横截面上的剪切力，A表示受力材料的横截面积。
剪切力Q可以通过受力材料上的横向力和受力材料的长度来计算，即Q = F l，其中F表示受力材料上的横向力，l表示受力材料的长度。
因此，剪力V可以通过受力材料的横向力和受力材料的长度以及受力材料的横截面积来计算。
弯矩的计算公式为：M = F d。
其中，M表示弯矩，F表示作用在受力材料上的力，d表示受力材料上的力的作用点到受力材料的中心距离。
弯矩M可以通过受力材料上的力和受力材料上的力的作用点到受力材料的中心距禿来计算。
拉力的计算公式为：T = F / A。
其中，T表示拉力，F表示受力材料上的拉伸力，A表示受力材料的横截面积。
拉伸力F可以通过受力材料上的拉伸力和受力材料的长度来计算，即F = σ A，其中σ表示受力材料上的应力。
因此，拉力T可以通过受力材料上的拉伸力和受力材料的横截面积来计算。
在实际的工程设计和分析中，剪力、弯矩和拉力的计算公式可以帮助工程师准确地分析和设计结构，确保结构的安全性和稳定性。
通过计算剪力、弯矩和拉力，工程师可以确定结构的受力情况，进而选择合适的材料和结构形式，从而提高结构的承载能力和使用寿命。
除了上述的基本计算公式外，还有一些衍生的计算公式可以帮助工程师更准确地分析和设计结构。
例如，在梁的弯曲分析中，可以通过以下公式计算最大弯矩：Mmax = PL / 4。
其中，Mmax表示最大弯矩，P表示作用在梁上的集中力或均布载荷，L表示梁的长度。
通过计算最大弯矩，工程师可以确定梁的最大受力情况，进而选择合适的梁的截面尺寸和材料。
简单剪力和弯矩的计算公式
简单剪力和弯矩的计算公式在工程力学中，剪力和弯矩是两个非常重要的概念，它们在结构设计和分析中起着至关重要的作用。
剪力是指作用在梁或构件上的横向力，而弯矩则是指作用在梁或构件上的扭转力。
在工程实践中，我们经常需要计算剪力和弯矩的数值，以便确定结构的受力情况和设计合适的结构尺寸。
在本文中，我们将介绍简单剪力和弯矩的计算公式，帮助读者更好地理解这两个概念。
1. 剪力的计算公式。
剪力是指作用在梁或构件上的横向力，它可以通过以下公式进行计算：V = dM/dx。
其中，V表示剪力的大小，M表示弯矩，x表示距离。
这个公式表明，剪力的大小与弯矩的变化率成正比，当弯矩发生变化时，剪力也会随之发生变化。
这个公式可以帮助我们在实际工程中计算剪力的大小，从而确定结构的受力情况。
2. 弯矩的计算公式。
弯矩是指作用在梁或构件上的扭转力，它可以通过以下公式进行计算：M = F d。
其中，M表示弯矩的大小，F表示作用在梁或构件上的力，d表示力的作用距离。
这个公式表明，弯矩的大小与作用力的大小和作用距离成正比，当作用力或作用距离发生变化时，弯矩也会随之发生变化。
这个公式可以帮助我们在实际工程中计算弯矩的大小，从而确定结构的受力情况。
3. 剪力和弯矩的关系。
剪力和弯矩是结构受力分析中的两个重要概念，它们之间存在着密切的关系。
在梁或构件上受到外力作用时，会产生剪力和弯矩。
剪力是作用在梁或构件上的横向力，而弯矩则是作用在梁或构件上的扭转力。
在实际工程中，我们需要通过计算剪力和弯矩的大小，来确定结构的受力情况和设计合适的结构尺寸。
4. 计算实例。
为了更好地理解剪力和弯矩的计算公式，我们可以通过一个简单的实例来进行说明。
假设有一根长度为2m的梁，受到作用力为10N的力，作用点距离梁的左端点1m处。
我们可以通过以下步骤来计算剪力和弯矩的大小：首先，根据弯矩的计算公式，可以得到弯矩的大小为：M = F d = 10N 1m = 10Nm。
然后，根据剪力的计算公式，可以得到剪力的大小为：V = dM/dx = d(10N)/dx = 10N。
剪力与弯矩的计算方法
§7-2剪力与弯矩一、剪力和弯矩根据作用在梁上的已知载荷，求出静定梁的支座反力以后，梁横截面上的内力可利用前面讲过的“截面法”来求解，如图7-8a 所示简支梁在外力作用下处于平衡状态，现在讨论距A 支座距离为x 的m m -截面上的内力。
图7-8简支梁指定截面的剪力、弯矩计算根据截面法计算内力的基本步骤“切、代、平”，计算梁的内力的步骤为：①、首先根据静力平衡方程求支座反力Ay F 和By F ，为推导计算的一般过程，暂且用Ay F 和By F 代替。
②、用截面假想沿m m -处把梁切开为左、右两段，如图7-8b、7-8c 所示，取左段梁为脱离体，因梁原来处于平衡状态，所以被截取的左段梁也同样保持平衡状态。
从图7-8b 中可看到，左段梁上有一向上的支座反力Ay F 、向下的已知力1P 作用，要使左段梁不发生竖向移动，则在m m -截面上必定存在一个竖直方向的内力S F 与之平衡；同时，Ay F 、1P 对m m -截面形心O 点有一个力矩，会引起左段梁转动，为了使其不发生转动，在m m -截面上必须有一个力偶矩M 与之平衡，才能保持左段梁的平衡。
S F 和M 即为梁横截面上的内力，其中内力S F 使横截面有被剪开的趋势，称为剪力；力偶矩M 将使梁发生弯曲变形，称为弯矩。
由于外载荷的作用线垂直于梁的轴线，所以轴力为零，通常不予考虑。
剪力S F 和弯矩M 的大小可由左段梁的静力平衡方程来求解。
由0=∑Y 得：10Ay S F P F --=，得1S Ay F F P =-由0o M =∑得：()01=+-+-M a x P x F Ay 得()a x P x F M Ay --=1如图7-8c 所示，如果取右段梁为脱离体，同样可求得m m -截面的剪力S F 和弯矩M 。
根据作用力与反作用力原理，右段梁在m m -截面上的剪力S F 和弯矩M 与左段梁在m m -截面上的剪力S F 和弯矩M 应大小相等，方向相反。
(整理)剪力与弯矩的计算方法.
§7-2剪力与弯矩一、剪力和弯矩根据作用在梁上的已知载荷，求出静定梁的支座反力以后，梁横截面上的内力可利用前面讲过的“截面法”来求解，如图7-8a 所示简支梁在外力作用下处于平衡状态，现在讨论距A 支座距离为x 的m m -截面上的内力。
图 7-8 简支梁指定截面的剪力、弯矩计算 根据截面法计算内力的基本步骤“切、代、平”，计算梁的内力的步骤为：①、首先根据静力平衡方程求支座反力Ay F 和By F ，为推导计算的一般过程，暂且用Ay F 和By F 代替。
②、用截面假想沿m m -处把梁切开为左、右两段，如图7-8b 、7-8c 所示，取左段梁为脱离体，因梁原来处于平衡状态，所以被截取的左段梁也同样保持平衡状态。
从图7-8b 中可看到，左段梁上有一向上的支座反力Ay F 、向下的已知力1P 作用，要使左段梁不发生竖向移动，则在m m -截面上必定存在一个竖直方向的内力S F 与之平衡；同时，Ay F 、1P 对m m -截面形心O 点有一个力矩，会引起左段梁转动，为了使其不发生转动，在m m -截面上必须有一个力偶矩M 与之平衡，才能保持左段梁的平衡。
S F 和M 即为梁横截面上的内力，其中内力S F 使横截面有被剪开的趋势，称为剪力；力偶矩M 将使梁发生弯曲变形，称为弯矩。
由于外载荷的作用线垂直于梁的轴线，所以轴力为零，通常不予考虑。
剪力S F 和弯矩M 的大小可由左段梁的静力平衡方程来求解。
由0=∑Y 得： 10Ay S F P F --=，得 1S Ay F F P =- 由0o M =∑得： ()01=+-+-M a x P x F Ay 得 ()a x P x F M Ay --=1 如图7-8c 所示，如果取右段梁为脱离体，同样可求得m m -截面的剪力S F 和弯矩M 。
根据作用力与反作用力原理，右段梁在m m -截面上的剪力S F 和弯矩M 与左段梁在m m -截面上的剪力S F 和弯矩M 应大小相等，方向相反。
弯矩和剪力的计算公式
弯矩和剪力的计算公式在咱们学习力学的这个大领域里，弯矩和剪力那可是相当重要的概念。
要是搞不清楚它们的计算公式，那可就像在迷宫里迷路一样，晕头转向的。
先来说说弯矩。
弯矩呢，简单理解就是使物体弯曲的力产生的效果。
那弯矩的计算公式是啥呢？一般来说，对于一个简单的梁结构，如果上面作用着均布荷载 q ，跨度为 L ，那么跨中弯矩 M 就等于 qL²/8 。
我给您说个我自己经历的事儿，来帮您更好地理解。
有一次，我去一个建筑工地参观，看到工人们正在搭建一个钢结构的桥梁。
我就好奇地问其中一个师傅，这桥梁的设计中弯矩是咋考虑的。
师傅特别热心，他指着那钢梁说：“你看啊，这上面要是有重物压着，就会产生弯矩，咱们得根据预计的重量和桥梁的长度，用公式算出来，才能保证这桥结实耐用，不会弯了塌了。
”我当时听着，眼睛盯着那钢梁，心里就在想，这小小的公式，背后的作用可真大啊！再讲讲剪力。
剪力呢，就是沿着杆件截面方向作用的内力。
对于一个简支梁，如果上面有个集中力 P 作用在距离支座 a 的位置，那么在支座处产生的剪力 V 就分别是在左边支座为 P （如果 P 在左边），右边支座为 -P 。
比如说，咱们想象一下家里的晾衣架。
要是晾的衣服太重了，那晾衣架的杆子就会受到剪力的作用。
如果不考虑这个剪力，说不定哪天晾衣架就“咔嚓”一声断了。
回到弯矩和剪力的计算公式，在实际应用中，可没这么简单。
因为结构往往很复杂，不是单纯的均布荷载或者集中力。
这时候就得用到更高级的力学知识和计算方法。
但不管多复杂，这些公式都是咱们解决问题的好帮手。
就像有了地图，咱们才能在未知的道路上找到方向。
所以，掌握好弯矩和剪力的计算公式，对于咱们理解和设计各种结构，那可是至关重要的。
总之，弯矩和剪力的计算公式虽然看起来有点复杂，但只要咱们多琢磨、多练习，结合实际的例子去理解，就一定能把它们拿下，让它们为我们所用，为各种工程和建筑的设计提供有力的支持！。
梁的剪力和弯矩概念讲解(剪力图弯矩图,含例题)
6kN
1
2
q 2kN m
3
4
5
B
1 2 3 4 5
2m
A
3m
C
3m
FA 13kN
FB 5kN
例题
4.5
为使在锯开处两端面的开裂最小，应使锯口处的 弯矩为零，木料放在两只锯木架上，一只锯木架 放置在木料的一端，试问另一只锯木架放置何处 才能使木料锯口处的弯矩为零。
q
B
A
C
D
MD 0
MD 0
※
剪力和弯矩的计算规则
梁任意横截面上的剪力，等于作用在该截面左边 （或右边）梁上所有横向外力的代数和。截面左 边向上的外力(右边向下的外力)使截面产生正的 剪力，反之相反。【左上右下为正，反之为负】 梁任意横截面上的弯矩，等于作用在该截面左 边（或右边）所有外力（包括外力偶）对该截面 形心之矩的代数和。截面左边（或右边）向上的 外力使截面产生正弯矩，反之相反。【左顺右逆 为正，反之为负】
2m
FB 2kN 1m
7
kN
3 3
x 1.56
2 2
kNm
2.44
2
例题
4.12
4kN m
6kN
2kN m
4.5
4.5
1m
1m
2m
5.5
kN 1.5
5.5
4
8.5 7
kNm
例题
4.13
80 kN m
A
160 kN
D E
40kN m
B
40 kN
F
C
310 kN 2m
120
30
190
D
FD
MA
剪力弯矩计算
2
2
M(x)为x得二次函数,M图为抛物线;
x 0, M (0) 0; x l, M (l) 0; x l , M ( l ) 1 ql 2; 作
2 28
结论:当梁段上有均布荷载q作用时,Q图为斜直线,M图 为二次抛物线。
返回 下一张 上一张 小结
例3-6 作图示简支梁得内力图。
解:1、列内力方程: 求支座反力:由
dQ(x) q(x)......(a) dx
MO 0, (Mo—矩心O取在右侧截面d得x 形心。)
[M (x) dM (x)] M (x) Q(x)dx q(x)dx 0; 2
dM (x) Q(x)......(b) dx
将(b)代入(a),
d
2M (x) dx 2
q( x)......(c)
返回 下一张 上一张 小结
结论:在集中力P作用截面,Q图发生 突变,突变值等于该集中力P得大小;M图 有尖角,尖角得指向与集中力P相同。
内力函数得不连续就是由于将集中力 得作用范围简化为一个点得结果。若考虑 集中力为微梁段上得均布荷载,则C截面得 Q图与M图应为斜直线与抛物线。
因此,当谈到集中力作用出得剪力时,
( x1 )
m l
(l
x1 ); (a
x1
l)
m
m
Q(x2 ) l , M (x2 ) l x2;(0 x2 b)
2、 作内力图:
AC段:
x
0
:ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Q(0)
m l
,
M
(0)
0;
x a : Q(a) m , M (a) ma ;
l
l
CB段:
x1
a
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
力和弯矩分别为
ql 2 / 8
FS max＝ql
第x 1页/共4页
M max＝ql 2 / 2
1
例题5-3
F
a
b
A
C
x1 x2
FAY
l
FS Fb / l
Fa / l
Fab/ l
M
图示简支梁C点受集中力作用。
试写出剪力和弯矩方程，并 B 画出剪力图和弯矩图。
解：1．确定约束力
FBY
M A＝0， MB＝0
FAy＝Fb/l FBy＝Fa/l
2．写出剪力和弯矩方程
x AC
FS x1＝Fb / l 0 x1 a
M x1＝Fbx1 / l 0 x1 a
CB FS x2 ＝ Fa / l a x2 l
M x2 ＝Fal x2 / l a x2 l
3x. 依方程画出剪力图和弯矩图2
第2页/共4页
FAy＝ FBy＝ ql/2
2．写出剪力和弯矩方程
x
ql / 2
FS x＝ql / 2 qx
0 x l
ql 2 / 8
M 3ql2 / 32
3ql2 / 32
Mx＝qlx / 2 qx2 / 2 0 x l
3. 依方程画出剪力图和弯矩
x 图。
4
第4页/共4页
Mb / l
CB FS x2 ＝M / l 0 x2 b
M x2 ＝ Mx2 / l 0 x2 b
3. 依方程画出剪力图和弯矩图
3
第3页/共4页
Байду номын сангаас题5-5
简支梁受均布载荷作用
y
q
A xC
FAY
l
试写出剪力和弯矩方程
，并画出剪力图和弯矩图
B
x
。解：1．确定约束力
FBY
M A＝0， MB＝0
FS ql / 2
例题5-4
图示简支梁C点受集中力偶作用。
a
M
A
C
x1
FAY
l
M /l
b
B x2
FBY
试写出剪力和弯矩方程，并 画出剪力图和弯矩图。
解：1．确定约束力
M A＝0， MB＝0
Ma / l
FAy＝M / l FBy＝ -M / l
2．写出剪力和弯矩方程
AC FS x1＝M / l 0 x1 a
M x1＝Mx1 / l 0 x1 a
§5-4 内力图--剪力图和弯矩图
例题52
q
悬臂梁受均布载荷作用。
x
l
q
试写出剪力和弯矩方程，并画出剪力 图和弯矩图。
解：任选一截面x ，写出剪力和弯矩方程
x
FS
M
4
M x
FS x＝qx
0 x l
FS x
ql
M x＝qx2 / 2 0 x l
依方程画出剪力图和弯矩图
x
ql 2 / 2
由剪力图、弯矩图可见.最大剪