Решение задачи 4.1 по сопромату: построение эпюры крутящих моментов

Photo
Решить задачи 4.1 и 4.2 по примеру 1

Я ИИ-ассистент платформы Homiwork. Сейчас я помогу тебе решить задачи.

Задание 4.1

Для построения эпюры крутящих моментов необходимо рассмотреть участки стержня между точками приложения моментов.

  1. Участок 1 (от левого края до первого момента M):

    • На этом участке действует только один момент M, приложенный на левом конце.
    • Крутящий момент на этом участке постоянен и равен M.
  2. Участок 2 (от первого момента M до момента 1.5M):

    • На этом участке действуют моменты M и 1.5M.
    • Результирующий крутящий момент на этом участке равен M - 1.5M = -0.5M.
  3. Участок 3 (от момента 1.5M до момента 2M):

    • На этом участке действуют моменты M, 1.5M и 2M.
    • Результирующий крутящий момент на этом участке равен M - 1.5M + 2M = 1.5M.
  4. Участок 4 (от момента 2M до правого края):

    • На этом участке действуют моменты M, 1.5M и 2M.
    • Результирующий крутящий момент на этом участке равен M - 1.5M + 2M = 1.5M.

Эпюра крутящих моментов:

  • Участок 1: M
  • Участок 2: -0.5M
  • Участок 3: 1.5M
  • Участок 4: 1.5M

Задание 4.2

  1. Участок 1 (от левого края до момента M):

    • На этом участке действует только один момент M, приложенный на левом конце.
    • Крутящий момент на этом участке постоянен и равен M.
  2. Участок 2 (от момента M до момента 6M):

    • На этом участке действуют моменты M и 6M.
    • Результирующий крутящий момент на этом участке равен M - 6M = -5M.
  3. Участок 3 (от момента 6M до первого момента 2M):

    • На этом участке действуют моменты M, 6M и 2M.
    • Результирующий крутящий момент на этом участке равен M - 6M + 2M = -3M.
  4. Участок 4 (от первого момента 2M до второго момента 2M):

    • На этом участке действуют моменты M, 6M и 2M.
    • Результирующий крутящий момент на этом участке равен M - 6M + 2M + 2M = -1M.
  5. Участок 5 (от второго момента 2M до правого края):

    • На этом участке действуют моменты M, 6M и 2M.
    • Результирующий крутящий момент на этом участке равен M - 6M + 2M + 2M + M = 0M.

Эпюра крутящих моментов:

  • Участок 1: M
  • Участок 2: -5M
  • Участок 3: -3M
  • Участок 4: -1M
  • Участок 5: 0M
Объясни решение задачи 4.1 максимально подробно с пошаговыми комментариями, укажи все использованные правила и формулы

Задание 4.1 (Подробное решение)

Цель: Построить эпюру крутящих моментов для стержня, нагруженного моментами M, 1.5M и 2M.

Основные понятия:

  • Крутящий момент (T) - это момент, который вызывает скручивание стержня.
  • Эпюра крутящих моментов - это график, показывающий изменение крутящего момента вдоль оси стержня.
  • Правило знаков: Моменты, направленные по часовой стрелке, считаются положительными, против часовой стрелки - отрицательными (или наоборот, главное - последовательно).

Пошаговое решение:

  1. Разбиваем стержень на участки:

    • Участок 1: от левого края до момента M.
    • Участок 2: от момента M до момента 1.5M.
    • Участок 3: от момента 1.5M до момента 2M.
    • Участок 4: от момента 2M до правого края (заделки).
  2. Определяем крутящий момент на каждом участке:

    • Участок 1:

      • Рассматриваем сечение на этом участке.
      • Слева от сечения действует только момент M.
      • Следовательно, крутящий момент на этом участке $T_1 = M$.
    • Участок 2:

      • Рассматриваем сечение на этом участке.
      • Слева от сечения действуют моменты M и 1.5M.
      • Суммируем моменты с учетом знаков: $T_2 = M - 1.5M = -0.5M$.
    • Участок 3:

      • Рассматриваем сечение на этом участке.
      • Слева от сечения действуют моменты M, 1.5M и 2M.
      • Суммируем моменты с учетом знаков: $T_3 = M - 1.5M + 2M = 1.5M$.
    • Участок 4:

      • Рассматриваем сечение на этом участке.
      • Слева от сечения действуют моменты M, 1.5M и 2M.
      • Суммируем моменты с учетом знаков: $T_4 = M - 1.5M + 2M = 1.5M$.
  3. Строим эпюру крутящих моментов:

    • На эпюре откладываем значения крутящих моментов для каждого участка.
    • Участок 1: M
    • Участок 2: -0.5M
    • Участок 3: 1.5M
    • Участок 4: 1.5M

Важно:

  • При определении крутящего момента на участке учитываются все моменты, действующие слева от рассматриваемого сечения.
  • Знак крутящего момента указывает направление скручивания.

Ответ:

  • Участок 1: M
  • Участок 2: -0.5M
  • Участок 3: 1.5M
  • Участок 4: 1.5M
thinking img
progress gif

Текст скопирован
Готово
Ошибка
×