内容正文:
河北省(对口招生)机械类《机械基础》45分钟专题训练卷专辑,共165份试卷。试卷命题与高考紧密相关,精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固机械类理论知识,熟悉高考题型和命题规律,提高解题能力和应试技巧,为高考取得优异成绩打下坚实的基础,本训练卷适用于即将参加机械类高考的学生。
与本专辑配套的还有河北省对口招生考试《机械制图》《极限配合与技术测量》45分钟专题训练卷专辑,欢迎同学和老师们下载使用。
河北省(对口招生)机械类 《机械基础》
项目三:材料力学
任务十一:弯曲的概念
时间:45分钟 总分:98分
班级____ 姓名____ 学号____ 成绩____
一、单项选择题(本大题共15小题,每题2分,共30分)
1. 简支梁在集中力作用下,最大弯矩通常出现在( )
A. 支座处
B. 跨中
C. 集中力作用点
D. 任意位置
【答案】C
【解析】简支梁承受单个集中力时,剪力在集中力作用点两侧改变符号,因此弯矩在该点取得最大值,故选C。
2. 纯弯曲梁的内力是( )
A. 轴力
B. 剪力
C. 弯矩
D. 扭矩
【答案】C
【解析】纯弯曲时,梁横截面上的剪力为零,截面内力只有弯矩,故选C。
3. 如图所示,火车轮轴产生的是( )
A. 拉压变形
B. 剪切变形
C. 扭转变形
D. 弯曲变形
【答案】D
4. 杆件的轴线由直线变成曲线是( )
A. 扭曲变形
B. 直梁弯曲
C. 剪切变形
D. 挤压变形
【答案】B
【解析】杆件受横向载荷作用后,轴线由直线变为曲线的变形称为直梁弯曲。选项B为直梁弯曲,故选B。
5. 弯曲变形的特点是( )
A. 轴线发生扭曲
B. 受到扭力
C. 受到拉力
D. 受到垂直轴线的力,轴线发生弯曲
【答案】D
【解析】杆件受到垂直于轴线的外力作用时,轴线会发生弯曲,这是弯曲变形的基本特征。选项D符合该特征,故选D。
6. 横截面在图示 M 弯矩作用下( )
A. 上缘受压、下缘受拉
B. 下缘受压、上缘受拉
C. 上下缘都受拉
D. 上下缘都受压
【答案】A
【解析】根据梁的弯曲理论,当杆件受弯时,横截面上的正应力分布规律为:中性轴上正应力为零,距离中性轴越远,正应力越大。并且,对于受弯的梁,当弯矩为正时,梁的下缘受拉,上缘受压;当弯矩为负时,梁的上缘受拉,下缘受压。
7. 梁纯弯曲时横截面的中性轴,就是梁的横截面与______的交线( )
A. 纵向对称面
B. 横截面
C. 中性层
D. 上表面
【答案】C
【解析】中性层是梁内纵向纤维既不伸长也不缩短的层面;中性层与横截面的交线称为中性轴,故选C。
8. 垂直于杆件轴线的横向力,或作用于包含杆轴的纵向平面内的一对大小相等、方向相反的力偶作用下,杆件发生_______变形( )
A. 弯曲
B. 扭转
C. 轴向变形
D. 剪切
【答案】A
【解析】这种受力情况符合弯曲变形的定义,会使杆件轴线发生弯曲,A正确。
9. 悬臂梁受力如图,其中正确的是( )
A. AB段是纯弯曲,BC段是剪切弯曲
B. AB段是剪切弯曲,BC段是纯弯曲
C. 全梁均是纯弯曲
D. 全梁均为剪切弯曲
【答案】B
10. 下列哪种变形属于基本变形( )
A. 压缩与扭转组合
B. 弯曲与扭转组合
C. 拉伸与弯曲组合
D. 拉伸
【答案】D
【解析】杆件的基本变形包括拉伸或压缩、剪切、扭转和弯曲。选项D“拉伸”属于基本变形,选项A、B、C均为组合变形,故选D。
11. 一端固定,另一端自由的梁是( )
A. 简支梁
B. 悬臂梁
C. 外伸梁
D. 工字梁
【答案】B
【解析】一端固定、另一端自由的梁称为悬臂梁。选项B为悬臂梁,故选B。
12. 图示结构中,AD杆发生的变形为( )
A. 弯曲变形
B. 压缩变形
C. 弯曲与压缩的组合变形
D. 弯曲与拉伸的组合变形
【答案】C
13. 一端为固定铰支座,另一端为活动铰支座的梁,称为( )
A. 悬臂梁
B. 外伸梁
C. 简支梁
D. 都不是
【答案】C
【解析】简支梁的支座形式是一端为固定铰支座,另一端为活动铰支座。选项C为简支梁,故选C。
14. 在悬臂梁的自由端受到一个向下的集中力作用时,梁的固定端截面处的( )
A. 弯矩最大,剪力为零
B. 剪力最大,弯矩为零
C. 弯矩和剪力都为零
D. 弯矩和剪力都最大
【答案】D
【解析】设自由端集中力的大小为P,悬臂梁长度为L。对固定端截面取力矩,固定端弯矩的绝对值为PL;固定端剪力的绝对值为P。沿梁长方向,剪力的绝对值保持为P,弯矩的绝对值从自由端的零值逐渐增大到固定端的PL。因此,固定端截面处弯矩和剪力的绝对值均达到最大,故选D。
15. 在下列说法中,( )是正确的。
A. 当悬臂梁只承受集中力时,梁内无弯矩;
B. 当悬臂梁只承受集中力偶时,梁内无剪力;
C. 当简支梁只承受集中力时,梁内无弯矩;
D. 当简支梁只承受集中力偶时,梁内无剪力。
【答案】B
【解析】悬臂梁只承受集中力偶时,梁内各截面存在弯矩而不存在剪力,因此B项正确。
二、判断题(本大题共10小题,每题1分,共10分)
16. 弯曲时剪切对细长梁的强度影响很小,所以在一般工程计算中可忽略。( )
【答案】正确
【解析】对于细长梁,弯曲正应力通常起主要作用,剪切应力对强度的影响较小,在一般工程计算中可忽略,故正确。
17. 所谓纯弯曲就是梁上各横截面内弯矩为零、剪力为常数的弯曲变形。( )
【答案】错误
【解析】纯弯曲是指梁各横截面内剪力为零、弯矩为常数的弯曲变形。题干中“弯矩为零”的表述错误,故错误。
18. 以弯曲变形为主要变形的杆件称为梁。( )
【答案】正确
【解析】以弯曲变形为主要变形的杆件称为梁,故正确。
19. 在集中力偶所在的截面上,弯矩图上将出现突变,且变化量等于该集中力偶的矩( )
【答案】正确
【解析】集中力偶作用点弯矩突变,突变值等于力偶矩,这是弯矩图绘制的基本规律,正确。
20. 纯弯曲梁的弯矩图是一条直线( )
【答案】正确
【解析】纯弯曲时梁内剪力为零,弯矩沿梁轴线保持常数,因此弯矩图为水平直线,故正确。
21. 直杆在受到均布载荷作用时,其弯曲变形会导致中性层发生移动。( )
【答案】错误
【解析】在弹性范围内,直杆受均布载荷弯曲时,中性层的位置由截面形状和材料性质决定,不会因弯曲而移动,故错误。
22. 悬臂梁的自由端受到平行于轴线的外力偶作用,该梁发生弯曲变形( )
【答案】正确
【解析】通常将题干理解为外力偶的作用面平行于梁轴线,此时外力偶矩矢量垂直于梁轴线,使梁产生弯曲而非扭转。因此,该梁发生弯曲变形,题干说法正确。
23. 一端(或两端)向支座外伸出的简支梁称为外伸梁。( )
【答案】正确
【解析】简支梁的一端或两端伸出支座外的部分称为外伸部分,该类梁称为外伸梁,故正确。
24. 一端为固定端约束,另一端为自由端的梁叫做悬臂梁。( )
【答案】正确
【解析】梁按支座形式可以分为三类,简支梁:一端为固定铰链约束,另一端为活动铰链约束的梁;悬臂梁:一端为固定端约束,另一端为自由端的梁;外伸梁:简支梁的一端或两端伸出一部分的梁。
25. 悬臂梁的一端固定,另一端可以为自由端也可以为固定端。( )
【答案】错误
【解析】悬臂梁的结构特点是一端固定、另一端必须为自由端;若另一端也固定,则不属于悬臂梁,故错误。
三、填空题(本大题共10小题,每题1分,共10分)
26. 如果梁上的全部外力均作用在梁的 ______平面内,且外力的作用线与梁的轴线______,梁将发生平面弯曲。梁的类型包括______,______和______。
【答案】① 纵向对称 ② 垂直 ③ 简支梁 ④ 外伸梁 ⑤ 悬臂梁
【解析】外力作用在梁的纵向对称平面内,且作用线垂直于梁轴线时,梁发生平面弯曲。常见梁的类型有简支梁、外伸梁和悬臂梁。
27. 如果梁上的全部外力均作用在梁的______平面内,且外力的作用线与梁的轴线______,梁将发生平面弯曲。
【答案】① 纵向对称 ② 垂直
【解析】外力位于梁的纵向对称平面内,且作用线垂直于梁轴线时,梁发生平面弯曲。
28. 梁的中性轴是______和______交线。
【答案】① 中性层 ② 横截面
【解析】中性轴是中性层与梁横截面的交线。
29. 根据梁的强度条件,为了提高梁的抗弯能力,可合理选择梁的截面形状,提高______;合理布置载荷,降低______。
【答案】① 抗弯截面系数 ② 最大弯矩值
【解析】梁的抗弯强度条件为σmax=Mmax/Wz≤[σ]。在材料及许用应力不变时,增大抗弯截面系数Wz可减小最大弯曲正应力;减小最大弯矩Mmax也可减小最大弯曲正应力。因此,为提高梁的抗弯能力,应合理选择截面形状以提高抗弯截面系数,并合理布置载荷以降低最大弯矩值。
30. 根据材料力学的基本原理,纯弯曲应力分布规律适用于______。
【答案】均匀材料制成的梁
【解析】纯弯曲正应力公式σ=My/I的推导以梁由均匀材料制成为基本条件,并通常假定材料在弹性范围内工作。因此,纯弯曲应力分布规律适用于由均匀材料制成的梁。
31. 梁上各横截面内剪力为零、弯矩为常数时的弯曲变形,称为______。
【答案】纯弯曲
【解析】梁各横截面内剪力为零、弯矩为常数时所产生的弯曲变形称为纯弯曲。
32. 梁变形后的轴线所在平面与荷载的作用平面重合的弯曲变形称为______弯曲。
【答案】平面
【解析】梁变形后的轴线所在平面与荷载作用平面重合时,称为平面弯曲。
33. 梁可以简化为三种典型形式,分别是______、______和______。
【答案】① 简支梁 ② 悬臂梁 ③ 外伸梁
【解析】按支承形式不同,梁可简化为简支梁、悬臂梁和外伸梁三种典型形式。
34. 梁的类型包括______,______和______。
【答案】① 简支梁 ② 外伸梁 ③ 悬臂梁
【解析】梁的基本类型包括简支梁、外伸梁和悬臂梁。
35. 直梁弯曲时,外力通常垂直于梁的轴线,变形后梁的轴线由直线变为______。
【答案】曲线
【解析】直梁受到垂直于轴线的横向外力作用时,梁主要发生弯曲变形,轴线由直线变为曲线。
四、简答题(本大题共4小题,每题3分,共12分)
36. 纯弯曲
【答案】梁上某段内各横截面上的弯矩全相同且无剪力,这种弯曲称为纯弯曲。
【解析】纯弯曲是弯曲变形的一种特殊情形:梁的某段内各横截面上只有弯矩而无剪力,即剪力为零、弯矩为常数。该段内各横截面弯矩均相同且无剪力,因此称为纯弯曲。
37. 什么叫纯弯曲?梁纯弯曲变形时内力有哪些?
【答案】剪力为零,弯矩为常数的弯曲叫纯弯曲。纯弯曲梁上的内力是弯矩
【解析】纯弯曲是指梁的横截面上剪力为零、弯矩为常数的弯曲。纯弯曲时横截面上只有弯矩作用,没有剪力,因此纯弯曲梁的内力为弯矩。
38. 某设备的水平支承杆两端固定,中部承受工件向下的载荷。说明该支承杆发生的主要变形,并写出判断依据。
【答案】(1)该支承杆发生的主要变形是弯曲变形。(2)工件载荷的作用方向垂直于支承杆轴线,使支承杆的轴线由直线变为曲线,因此属于弯曲变形。(3)以弯曲变形为主要变形的杆件称为梁。
【解析】当直杆受到垂直于轴线的横向力作用时,杆件轴线会发生弯曲。题中支承杆承受工件的向下载荷,主要表现为弯曲,故可视为梁。
39. 什么是梁?梁的基本形式有哪些?
【答案】通常将只发生弯曲变形(或以弯曲变形为主)的杆件称为梁。 工程实际中,根据梁两端的支座将梁分为三种基本形式:简支梁、悬臂梁和外伸梁。
【解析】梁通常指只发生弯曲变形或以弯曲变形为主的杆件。工程实际中,按支座约束情况,梁的基本形式分为简支梁、悬臂梁和外伸梁三种。
五、计算题(本大题共2小题,每题5分,共10分)
40. 某简支直梁 长 ,梁的自重忽略。在距支座 为 处作用竖直向下集中力 。(1)计算支座 、 的竖直支座反力。(2)计算集中力作用截面的弯矩,并确定梁的最大弯矩。(3)说明该梁的基本形式及变形特点。
【答案】(1)由平衡条件得,支座 的竖直反力为 ,支座 的竖直反力为 。(2)集中力作用截面的弯矩为 ,该截面为最大弯矩截面,最大弯矩为 。(3)该梁属于简支梁。受力后梁轴线发生弯曲,跨中附近向下弯曲,梁上、下部位分别产生压缩和拉伸变形。
【解析】(1)根据力矩平衡,,得 ,再由竖向力平衡得 。(2)集中力处弯矩为 ,该处剪力发生变化,弯矩达到最大值。(3)简支梁两端支承,竖向载荷使梁产生弯曲变形。
41. 某悬臂直梁一端固定、另一端自由,梁长 。梁上沿全长承受均布载荷 ,自由端另作用竖直向下集中力 。梁的自重忽略。(1)计算固定端的竖直支座反力。(2)计算固定端的弯矩。(3)计算距固定端 截面的弯矩,并说明该梁的变形特点。
【答案】(1)均布载荷合力为 ,固定端竖直反力为 。(2)均布载荷对固定端的弯矩为 ,集中力产生的弯矩为 ,固定端弯矩为 。(3)该截面右侧梁长为 ,截面弯矩为
。悬臂梁自由端位移最大,固定端弯曲约束最强。
【解析】(1)均布载荷可等效为作用于梁中点的集中力,故 。(2)固定端弯矩等于两载荷分别对固定端产生的力矩之和,得 。(3)截面弯矩由该截面右侧载荷产生,代入 ,得 。悬臂梁受载后自由端向下弯曲。
六、综合应用题(本大题共3小题,共26分)
42.(8分)横截面上正应力分布规律。 (1)梁纯弯曲时,横截面上只有______,没有______。 (2)中性轴一侧为______ 应力,另一侧为______应力; 应力大小沿截面高度呈______ 分布。 (3)距中性轴最远的截面 ______处,分别具有______和 ______应力,截面上距中性轴等距离各点______相同。 (4)中性轴上各点______为零。
【答案】(1)① 正应力 ② 切应力 (2)① 拉 ② 压 ③ 线性 (3)① 边缘 ② 最大拉应力 ③ 最大压 ④ 应力 (4)正应力
【解析】梁纯弯曲时横截面上只有正应力,没有切应力;中性轴将截面分为受拉区和受压区,一侧为拉应力,另一侧为压应力。正应力沿截面高度呈线性分布,离中性轴越远应力越大;距中性轴最远的截面边缘处分别出现最大拉应力和最大压应力,距中性轴等距离各点的正应力相同;中性轴上各点的正应力为零。
43.(8分)某机械加工车间的检修平台采用两端简支的直梁,梁长为 ,梁的自重忽略不计。现有一个竖直向下的集中载荷 作用在梁的跨中,左、右支座分别为 、。(1)计算支座 、 的竖直反力,并求跨中的最大弯矩。(2)说明该梁的基本形式,并分析竖直载荷作用下直梁的受力特点和变形特点。(3)若将集中载荷移至距左支座 为 处,计算两支座反力及载荷处的弯矩,并与载荷位于跨中时的最大弯矩进行比较。
【答案】(1)由于载荷作用在跨中,支座反力相等:。跨中最大弯矩为:。(2)该梁属于两端简支梁。竖直载荷与梁的轴线垂直,梁内部产生剪力和弯矩;梁的轴线由直线变为曲线,横截面发生转动。弯曲时通常上部纤维受压、下部纤维受拉,中间存在中性层。(3)设载荷距 为 ,距 为 。;。载荷处弯矩为:,小于跨中加载时的 。
【解析】(1)简支梁跨中受集中载荷时,两支座平均承担载荷,最大弯矩出现在跨中。(2)简支梁的支承限制梁端竖向位移,但允许转动;横向载荷引起剪力和弯矩,使梁轴线发生弯曲。(3)偏心载荷下两支座反力按力矩平衡分配,载荷越靠近支座,载荷处弯矩越小。
44.(10分)某自动化装配设备使用一根水平悬臂梁支承输送机构。梁长为 ,左端固定,右端自由,输送机构对梁产生均布载荷,载荷集度为 ,梁的自重忽略不计。为评估梁的受力情况,现将其分别按悬臂梁和两端简支梁进行计算比较。(1)按悬臂梁计算均布载荷的合力及固定端的弯矩。(2)说明悬臂梁的基本形式,并分析均布载荷作用下梁的弯曲变形特点和危险截面位置。(3)若将同一长度、同一均布载荷的梁改为两端简支梁,计算两支座反力及最大弯矩,并比较两种支承形式下的最大弯矩。
【答案】(1)均布载荷的合力为:。合力作用在梁的中点,距固定端 ,因此固定端弯矩为:。(2)该梁属于悬臂梁,一端固定、另一端自由。均布载荷作用下,梁轴线发生弯曲,固定端附近的弯曲变形和弯曲应力最大,自由端的挠度最大。固定端截面是危险截面。(3)两端简支时,结构对称,支座反力为:。最大弯矩出现在跨中:。悬臂梁固定端最大弯矩为 ,约为简支梁最大弯矩的4倍。
【解析】(1)均布载荷可等效为作用于梁中点的集中力,固定端弯矩等于合力乘以力臂。(2)悬臂梁的固定端承担全部约束作用,弯矩沿梁长向自由端逐渐减小。(3)相同跨度和载荷下,简支梁的支承形式能显著减小最大弯矩,固定端则承受较大的弯曲作用。
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河北省(对口招生)机械类《机械基础》45分钟专题训练卷专辑,共165份试卷。试卷命题与高考紧密相关,精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固机械类理论知识,熟悉高考题型和命题规律,提高解题能力和应试技巧,为高考取得优异成绩打下坚实的基础,本训练卷适用于即将参加机械类高考的学生。
与本专辑配套的还有河北省对口招生考试《机械制图》《极限配合与技术测量》45分钟专题训练卷专辑,欢迎同学和老师们下载使用。
河北省(对口招生)机械类 《机械基础》
项目三:材料力学
任务十一:弯曲的概念
时间:45分钟 总分:98分
班级____ 姓名____ 学号____ 成绩____
一、单项选择题(本大题共15小题,每题2分,共30分)
1. 简支梁在集中力作用下,最大弯矩通常出现在( )
A. 支座处
B. 跨中
C. 集中力作用点
D. 任意位置
2. 纯弯曲梁的内力是( )
A. 轴力
B. 剪力
C. 弯矩
D. 扭矩
3. 如图所示,火车轮轴产生的是( )
A. 拉压变形
B. 剪切变形
C. 扭转变形
D. 弯曲变形
4. 杆件的轴线由直线变成曲线是( )
A. 扭曲变形
B. 直梁弯曲
C. 剪切变形
D. 挤压变形
5. 弯曲变形的特点是( )
A. 轴线发生扭曲
B. 受到扭力
C. 受到拉力
D. 受到垂直轴线的力,轴线发生弯曲
6. 横截面在图示 M 弯矩作用下( )
A. 上缘受压、下缘受拉
B. 下缘受压、上缘受拉
C. 上下缘都受拉
D. 上下缘都受压
7. 梁纯弯曲时横截面的中性轴,就是梁的横截面与______的交线( )
A. 纵向对称面
B. 横截面
C. 中性层
D. 上表面
8. 垂直于杆件轴线的横向力,或作用于包含杆轴的纵向平面内的一对大小相等、方向相反的力偶作用下,杆件发生_______变形( )
A. 弯曲
B. 扭转
C. 轴向变形
D. 剪切
9. 悬臂梁受力如图,其中正确的是( )
A. AB段是纯弯曲,BC段是剪切弯曲
B. AB段是剪切弯曲,BC段是纯弯曲
C. 全梁均是纯弯曲
D. 全梁均为剪切弯曲
10. 下列哪种变形属于基本变形( )
A. 压缩与扭转组合
B. 弯曲与扭转组合
C. 拉伸与弯曲组合
D. 拉伸
11. 一端固定,另一端自由的梁是( )
A. 简支梁
B. 悬臂梁
C. 外伸梁
D. 工字梁
12. 图示结构中,AD杆发生的变形为( )
A. 弯曲变形
B. 压缩变形
C. 弯曲与压缩的组合变形
D. 弯曲与拉伸的组合变形
13. 一端为固定铰支座,另一端为活动铰支座的梁,称为( )
A. 悬臂梁
B. 外伸梁
C. 简支梁
D. 都不是
14. 在悬臂梁的自由端受到一个向下的集中力作用时,梁的固定端截面处的( )
A. 弯矩最大,剪力为零
B. 剪力最大,弯矩为零
C. 弯矩和剪力都为零
D. 弯矩和剪力都最大
15. 在下列说法中,( )是正确的。
A. 当悬臂梁只承受集中力时,梁内无弯矩;
B. 当悬臂梁只承受集中力偶时,梁内无剪力;
C. 当简支梁只承受集中力时,梁内无弯矩;
D. 当简支梁只承受集中力偶时,梁内无剪力。
二、判断题(本大题共10小题,每题1分,共10分)
16. 弯曲时剪切对细长梁的强度影响很小,所以在一般工程计算中可忽略。( )
17. 所谓纯弯曲就是梁上各横截面内弯矩为零、剪力为常数的弯曲变形。( )
18. 以弯曲变形为主要变形的杆件称为梁。( )
19. 在集中力偶所在的截面上,弯矩图上将出现突变,且变化量等于该集中力偶的矩( )
20. 纯弯曲梁的弯矩图是一条直线( )
21. 直杆在受到均布载荷作用时,其弯曲变形会导致中性层发生移动。( )
22. 悬臂梁的自由端受到平行于轴线的外力偶作用,该梁发生弯曲变形( )
23. 一端(或两端)向支座外伸出的简支梁称为外伸梁。( )
24. 一端为固定端约束,另一端为自由端的梁叫做悬臂梁。( )
25. 悬臂梁的一端固定,另一端可以为自由端也可以为固定端。( )
三、填空题(本大题共10小题,每题1分,共10分)
26. 如果梁上的全部外力均作用在梁的 ______平面内,且外力的作用线与梁的轴线______,梁将发生平面弯曲。梁的类型包括______,______和______。
27. 如果梁上的全部外力均作用在梁的______平面内,且外力的作用线与梁的轴线______,梁将发生平面弯曲。
28. 梁的中性轴是______和______交线。
29. 根据梁的强度条件,为了提高梁的抗弯能力,可合理选择梁的截面形状,提高______;合理布置载荷,降低______。
30. 根据材料力学的基本原理,纯弯曲应力分布规律适用于______。
31. 梁上各横截面内剪力为零、弯矩为常数时的弯曲变形,称为______。
32. 梁变形后的轴线所在平面与荷载的作用平面重合的弯曲变形称为______弯曲。
33. 梁可以简化为三种典型形式,分别是______、______和______。
34. 梁的类型包括______,______和______。
35. 直梁弯曲时,外力通常垂直于梁的轴线,变形后梁的轴线由直线变为______。
四、简答题(本大题共4小题,每题3分,共12分)
36. 纯弯曲
37. 什么叫纯弯曲?梁纯弯曲变形时内力有哪些?
38. 某设备的水平支承杆两端固定,中部承受工件向下的载荷。说明该支承杆发生的主要变形,并写出判断依据。
39. 什么是梁?梁的基本形式有哪些?
五、计算题(本大题共2小题,每题5分,共10分)
40. 某简支直梁 长 ,梁的自重忽略。在距支座 为 处作用竖直向下集中力 。(1)计算支座 、 的竖直支座反力。(2)计算集中力作用截面的弯矩,并确定梁的最大弯矩。(3)说明该梁的基本形式及变形特点。
41. 某悬臂直梁一端固定、另一端自由,梁长 。梁上沿全长承受均布载荷 ,自由端另作用竖直向下集中力 。梁的自重忽略。(1)计算固定端的竖直支座反力。(2)计算固定端的弯矩。(3)计算距固定端 截面的弯矩,并说明该梁的变形特点。
六、综合应用题(本大题共3小题,共26分)
42.(8分)横截面上正应力分布规律。 (1)梁纯弯曲时,横截面上只有______,没有______。 (2)中性轴一侧为______ 应力,另一侧为______应力; 应力大小沿截面高度呈______ 分布。 (3)距中性轴最远的截面 ______处,分别具有______和 ______应力,截面上距中性轴等距离各点______相同。 (4)中性轴上各点______为零。
43.(8分)某机械加工车间的检修平台采用两端简支的直梁,梁长为 ,梁的自重忽略不计。现有一个竖直向下的集中载荷 作用在梁的跨中,左、右支座分别为 、。(1)计算支座 、 的竖直反力,并求跨中的最大弯矩。(2)说明该梁的基本形式,并分析竖直载荷作用下直梁的受力特点和变形特点。(3)若将集中载荷移至距左支座 为 处,计算两支座反力及载荷处的弯矩,并与载荷位于跨中时的最大弯矩进行比较。
44.(10分)某自动化装配设备使用一根水平悬臂梁支承输送机构。梁长为 ,左端固定,右端自由,输送机构对梁产生均布载荷,载荷集度为 ,梁的自重忽略不计。为评估梁的受力情况,现将其分别按悬臂梁和两端简支梁进行计算比较。(1)按悬臂梁计算均布载荷的合力及固定端的弯矩。(2)说明悬臂梁的基本形式,并分析均布载荷作用下梁的弯曲变形特点和危险截面位置。(3)若将同一长度、同一均布载荷的梁改为两端简支梁,计算两支座反力及最大弯矩,并比较两种支承形式下的最大弯矩。
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