工程力学B,C练习册第七、八章解答
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工程力学习题答案第一章 静力学基础知识思考题:1. ×;2. √;3. √;4. √;5. ×;6. ×;7. √;8. √习题一1 解:(a )杆AB 在A 、B 、C 三处受力作用。
由于力p 和B R的作用线交于点O 。
如图(a )所示,根据三力平衡汇交定理, 可以判断支座A 点的约束反力必沿 通过A 、O 两点的连线。
(b )同上。
由于力p 和B R的作用线交于O 点,根据三力平衡汇交定理, 可判断A 点的约束反力方向如 下图(b )所示。
2.不计杆重,画出下列各图中AB 解:(a )取杆AB 处受绳索作用的拉力B T ,在A和E 两处还受光滑接触面约束。
约束力A N 和并指向杆。
其中力E N 与杆垂直,力A N 通过半圆槽的圆心O 。
AB 杆受力图见下图(a )。
(b)由于不计杆重,曲杆BC 只在两端受铰销B 和C 对它作用的约束力B N 和C N ,故曲杆BC 是二力构件或二力体,此两力的作用线必须通过B 、C 两点的连线,且B N =C N 。
研究杆两点受到约束反力A N 和B N,以及力偶m 的作用而平衡。
根据力偶的性质,A N 和B N(d)由于不计杆重,杆AB 在A 、C 两处受绳索作用的拉力A T 和C T ,在B 点受到支座反力B N 。
A T 和C T 相交于O 点,根据三力平衡汇交定理,可以判断B N必沿通过B 、O 两点的连线。
见图(d ).第二章力系的简化与平衡思考题:1. √;2. ×;3. ×;4. ×;5. √;6. ×;7. ×;8. ×;9. √.1. 平面力系由三个力和两个力偶组成,它们的大小和作用位置如图示,长度单位为cm ,求此力系向O 点简化的结果,并确定其合力位置。
解:设该力系主矢为R ' ,其在两坐标轴上的投影分别为x R 、y R 。
由合力投影定理有:x i R x =∑ 1.53=-=-1.5kN2y i R y ==-∑ kNsin /i y R α'=∑0.8=-;cos /i x R α'=∑0.6=- 233α≈由合力矩定理可求出主矩:300()30.31015000.21008020000.5580i M M F ==⨯⨯-⨯---⨯=-∑m N合力大小为:' 2.5R R ==kN ,方向233α≈m 23.2=cm ,位于O 点的右侧。
工程力学练习册学校学院专业学号教师姓名第一章静力学基础1-1 画出下列各图中物体A,构件AB,BC或ABC的受力图,未标重力的物体的重量不计,所有接触处均为光滑接触。
(a)(b)(c)(d)(e)(f)(g)1-2 试画出图示各题中AC杆(带销钉)和BC杆的受力图(a)(b)(c)(a)1-3 画出图中指定物体的受力图。
所有摩擦均不计,各物自重除图中已画出的外均不计。
(a)(b)(c)(d)(e)(f)(g)第二章平面力系2-1 电动机重P=5000N,放在水平梁AC的中央,如图所示。
梁的A端以铰链固定,另一端以撑杆BC支持,撑杆与水平梁的夹角为30 0。
如忽略撑杆与梁的重量,求绞支座A、B处的约束反力。
题2-1图∑∑=︒+︒==︒-︒=PF F FF F F B A yA B x 30sin 30sin ,0030cos 30cos ,0解得: N P F F B A 5000===2-2 物体重P=20kN ,用绳子挂在支架的滑轮B 上,绳子的另一端接在绞车D 上,如图所示。
转动绞车,物体便能升起。
设滑轮的大小及轴承的摩擦略去不计,杆重不计,A 、B 、C 三处均为铰链连接。
当物体处于平衡状态时,求拉杆AB 和支杆BC 所受的力。
题2-2图∑∑=-︒-︒-==︒-︒--=030cos 30sin ,0030sin 30cos ,0P P F FP F F F BC yBC AB x解得:PF P F BC AB 732.2732.3=-=2-3 如图所示,输电线ACB 架在两电线杆之间,形成一下垂线,下垂距离CD =f =1m ,两电线杆间距离AB =40m 。
电线ACB 段重P=400N ,可近视认为沿AB 直线均匀分布,求电线的中点和两端的拉力。
题2-3图以AC 段电线为研究对象,三力汇交 NF N F F F FF F F C A GA yC A x 200020110/1tan sin ,0,cos ,0=======∑∑解得:ααα2-4 图示为一拔桩装置。
工程力学习题答案第一章 静力学基础知识思考题:1. ×;2. √;3. √;4. √;5. ×;6. ×;7. √;8. √习题一1.根据三力汇交定理,画出下面各图中A 点的约束反力方向。
解:(a )杆AB 在A 、B 、C 三处受力作用。
由于力p 和B R的作用线交于点O 。
如图(a )所示,根据三力平衡汇交定理,可以判断支座A 点的约束反力必沿通过A 、O 两点的连线。
(b )同上。
由于力p 和B R的作用线交于O 点,根据三力平衡汇交定理,可判断A 点的约束反力方向如下图(b )所示。
2.不计杆重,画出下列各图中AB 解:(a )取杆AB 为研究对象,杆除受力p外,在B 处受绳索作用的拉力B T ,在A 和E 两处还受光滑接触面约束。
约束力A N 和E的方向分别沿其接触表面的公法线,并指向杆。
其中力E N与杆垂直,力A N通过半圆槽的圆心O 。
AB 杆受力图见下图(a )。
(b)由于不计杆重,曲杆BC 只在两端受铰销B 和C 对它作用的约束力B N 和C N ,故曲杆BC 是二力构件或二力体,此两力的作用线必须通过B 、C 两点的连线,且B N =C N 。
研究杆A N 和B N,以及力偶m 的作用而平衡。
根据力偶的性质,A N 和B N必组成一力偶。
(d)由于不计杆重,杆AB 在A 、C 两处受绳索作用的拉力A T 和C T,在B 点受到支座反力B N 。
A T 和C T相交于O 点,根据三力平衡汇交定理,可以判断B N必沿通过B 、O 两点的连线。
见图(d).第二章力系的简化与平衡思考题:1. √;2. ×;3. ×;4. ×;5. √;6. ×;7. ×;8. ×;9. √.1.平面力系由三个力和两个力偶组成,它们的大小和作用位置如图示,长度单位为cm ,求此力系向O 点简化的结果,并确定其合力位置。
——————————————工程力学习题——————————————第一章绪论思考题1) 现代力学有哪些重要的特征?2) 力是物体间的相互作用。
按其是否直接接触如何分类?试举例说明。
3) 工程静力学的基本研究内容和主线是什么?4) 试述工程力学研究问题的一般方法。
第二章刚体静力学基本概念与理论习题2-1 求图中作用在托架上的合力F R。
习题2-1图2-2 已知F 1=7kN ,F 2=5kN, 求图中作用在耳环上的合力F R 。
2-3 求图中汇交力系的合力F R 。
2-4 求图中力F 2的大小和其方向角α。
使 a )合力F R =1.5kN, 方向沿x 轴。
b)合力为零。
2习题2-2图(b)F 1F 1F 2习题2-3图(a )F 1习题2-4图2-5 二力作用如图,F 1=500N 。
为提起木桩,欲使垂直向上的合力为F R =750N ,且F 2力尽量小,试求力F 2的大小和α角。
2-6 画出图中各物体的受力图。
F 12习题2-5图(b)(a)(c)(d)AC2-7 画出图中各物体的受力图。
(f)(g) 习题2-6图(b)(a )DC2-8 试计算图中各种情况下F 力对o 点之矩。
(d)习题2-7图习题2-8图 P(d)(c)(a ) A2-9 求图中力系的合力F R 及其作用位置。
习题2-9图( a )1F 3 ( b )F 3F 2( c) 1F /m( d )F 32-10 求图中作用在梁上的分布载荷的合力F R 及其作用位置。
2-11 图示悬臂梁AB 上作用着分布载荷,q 1=400N/m ,q 2=900N/m, 若欲使作用在梁上的合力为零,求尺寸a 、b 的大小。
( a )q 1=600N/m2( b )q ( c )习题2-10图B习题2-11图第三章静力平衡问题习题3-1 图示液压夹紧装置中,油缸活塞直径D=120mm,压力p=6N/mm2,若α=30︒, 求工件D所受到的夹紧力F D。
第八章 直梁弯曲一、填空题1.工程中 发生弯曲 或以 弯曲变形 为主的杆件称为梁。
2.常见梁的力学模型有 简支梁 、 外伸梁 和 悬臂梁 。
3.平面弯曲变形的受力特点是 外力垂直于杆件的轴线,且外力和力偶都作用在梁的纵向对称面内 ;平面弯曲变形的变形特点是 梁的轴线由直线变成了在外力作用面内的一条曲线 ;发生平面弯曲变形的构件特征是 具有一个以上对称面的等截面直梁 。
4.作用在梁上的载荷有 集中力 、 集中力偶 和 分布载荷 。
5.梁弯曲时,横截面上的内力一般包括 剪力 和 弯矩 两个分量,其中对梁的强度影响较大的是 弯矩 。
6.在计算梁的内力时,当梁的长度大于横截面尺寸 五 倍以上时,可将剪力略去不计。
7.梁弯曲时,某一截面上的弯矩,在数值上等于 该截面左侧或右侧梁上各外力对截面形心的力矩 的代数和。
其正负号规定为:当梁弯曲成 凹面向上 时,截面上弯矩为正;当梁弯曲成凸面向上 时,截面上弯矩为负。
8.在集中力偶作用处,弯矩发生突变,突变值等于 集中力偶矩 。
9.横截面上弯矩为 常数 而剪力为 零 的平面弯曲变形称为 纯弯曲变形 。
10.梁纯弯曲变形实验中,横向线仍为直线,且仍与 梁轴线 正交,但两线不再 平行 ,相对倾斜角度θ。
纵向线变为 弧线 ,轴线以上的纵向线缩短,称为 缩短 区,此区梁的宽度 增大 ;轴线以下的纵向线伸长,称为 伸长 区,此区梁的宽度 减小 。
情况与轴向拉伸、压缩时的变形相似。
11.中性层与横截面的交线称为 中性轴 ,变形时梁的 所有横截面 均绕此线相对旋转。
12.在中性层凸出一侧的梁内各点,其正应力均为 正 值,即为 拉 应力。
13.根据弯曲强度条件可以解决 强度校核 、 截面选取 和 确定许可载荷 等三类问题。
14.产生最大正应力的截面又称为 危险截面 ,最大正应力所在的点称为 危险点 。
15.在截面积A 相同的条件下, 抗弯截面系数 越大,则梁的承载能力就越高。
只限自己使用,请不要传播——李鹏程第一章静力学基础一、是非判断题1.1 ( ∨ ) 1.2(×) 1.3(×) 1.4(∨) 1.5(×)1.6 ( × ) 1.7(×) 1.8(∨) 1.9(×) 1.10(×)1.11 ( ×) 1.12 ( ×) 1.13 ( ∨) 1.14 ( ×) 1.15 ( ∨)1.16 ( ∨) 1.17 ( ×) 1.18 ( ×)F 1F二、填空题 C2.1 –F sin α;F cosα; F cosα; F sinα;0 ;1 1 1 12 2 2 2F ; F sin α; F cosα。
3 4 4 4 42.2 1200 ,0 。
A B是非题 1.18 图2.3 外内。
2.4 约束;相反;主动主动。
2.5 3 ,2.6 力偶矩代数值相等(力偶矩的大小相等,转向相同)。
三、选择题3.1 (c) 。
3.2 A 。
3.3 D 。
3.4 D 。
3.5 A 。
3.6 B 。
3.7 C 。
3.8B F B F B FB AC C CFC FBA D AB D A D AC(a) (b) (c) (d) (e)四、计算题4.1 M 0 (F1) 2.5 2 KN mm M 0(F2) 25 3 15 28.3 KN mmM 0(F3) 180 KN mm4.2 M x (F1) 0 M y (F1) 50N m M z( F1) 0M x(F2 ) 25 2N m M y (F2 ) 25 2N m M z (F2 ) 25 2N mM x(F3 ) 25 2N mM y (F3) 25 2N m M (F) 25 2N m z 3只限自己使用,请不要传播——李鹏程五 、受力图5.1FF qFCCCF CBAADCBF 1FBAY AqFF CFBF ACACBADAF BX AM AF 1F A(a) (b)(c)5.2TF AF BAAFFABFBBF B(b)(a)Y BY CBFqBXBACP 1A(c)P 2(d)BTY AP 2P 1AX A只限自己使用,请不要传播——李鹏程5.3B(1) 小球(1) AB 杆(2) 大球 C (2) CD 杆A B(3) 两个球合在一起P (3)整体Y AC A F E DP1P2 X A(a) (b) YDT A T BAN'C B B F CC CCN C P2C PP1Y A F C, F E DT A T B A F F FX A Y DA BCP2 P1C Y AqF 1 (1) AC 段梁(1) AC 杆 FP1 P1 (2) CD 段梁(2) CB 杆 C DY A Y (3)整体 B (3)整体A X ABA PB M A YB (d) Y DX A X B(c)Y AqY C FX 'CCX C CC X CBA X A YCP 1 Y 'C P1 M A YY A Y BBA X A BX BF 1C D X 'CC(i)CF C,X ,AYA工程力学 习题集只限自己使用,请不要传播(1) CD 杆 (2) AB 杆(3) OA 杆F E,FEDY AX A A昆明理工大学—— 李鹏程(1) 滑轮 D (2) AB 杆 (3) CD 杆P(j)DF D PCFBCF BC ,Y AX I 'Y IAIIACF C ,Y 0EF E.Y BKBY I 'X AX IY KD,OX 0X BBF D第二章 力系的简化一、是非判断题1.1 ( × )1.2(∨)1.2(×)二、 填空题2.1 平衡。
——————————————工程力学习题——————————————第一章绪论思考题1) 现代力学有哪些重要的特征?2) 力是物体间的相互作用。
按其是否直接接触如何分类?试举例说明。
3) 工程静力学的基本研究内容和主线是什么?4) 试述工程力学研究问题的一般方法。
第二章刚体静力学基本概念与理论习题2-1 求图中作用在托架上的合力F R。
习题2-1图2-2 已知F 1=7kN ,F 2=5kN, 求图中作用在耳环上的合力F R 。
2-3 求图中汇交力系的合力F R 。
2-4 求图中力F 2的大小和其方向角α。
使 a )合力F R =1.5kN, 方向沿x 轴。
b)合力为零。
2习题2-2图(b)F 1F 1F 2习题2-3图(a )F 1习题2-4图2-5 二力作用如图,F 1=500N 。
为提起木桩,欲使垂直向上的合力为F R =750N ,且F 2力尽量小,试求力F 2的大小和α角。
2-6 画出图中各物体的受力图。
F 12习题2-5图(b)(a)(c)(d)AC2-7 画出图中各物体的受力图。
(f)(g) 习题2-6图(b)(a )DC2-8 试计算图中各种情况下F 力对o 点之矩。
(d)习题2-7图习题2-8图 P(d)(c)(a ) A2-9 求图中力系的合力F R 及其作用位置。
习题2-9图( a )1F 3 ( b )F 3F 2( c) 1F /m( d )F 32-10 求图中作用在梁上的分布载荷的合力F R 及其作用位置。
2-11 图示悬臂梁AB 上作用着分布载荷,q 1=400N/m ,q 2=900N/m, 若欲使作用在梁上的合力为零,求尺寸a 、b 的大小。
( a )q 1=600N/m2( b )q ( c )习题2-10图B习题2-11图第三章静力平衡问题习题3-1 图示液压夹紧装置中,油缸活塞直径D=120mm,压力p=6N/mm2,若α=30︒, 求工件D所受到的夹紧力F D。
——————————————工程力学习题——————————————第一章绪论思考题1) 现代力学有哪些重要的特征?2) 力是物体间的相互作用。
按其是否直接接触如何分类?试举例说明。
3) 工程静力学的基本研究内容和主线是什么?4) 试述工程力学研究问题的一般方法。
第二章刚体静力学基本概念与理论习题2-1 求图中作用在托架上的合力F R。
习题2-1图2-2 已知F 1=7kN ,F 2=5kN, 求图中作用在耳环上的合力F R 。
2-3 求图中汇交力系的合力F R 。
2-4 求图中力F 2的大小和其方向角α。
使 a )合力F R =1.5kN, 方向沿x 轴。
b)合力为零。
2习题2-2图(b)F 1F 1F 2习题2-3图(a )F 1习题2-4图2-5 二力作用如图,F 1=500N 。
为提起木桩,欲使垂直向上的合力为F R =750N ,且F 2力尽量小,试求力F 2的大小和α角。
2-6 画出图中各物体的受力图。
F 12习题2-5图(b)(a)(c)(d)AC2-7 画出图中各物体的受力图。
(f)(g) 习题2-6图(b)(a )DC2-8 试计算图中各种情况下F 力对o 点之矩。
(d)习题2-7图习题2-8图 P(d)(c)(a ) A2-9 求图中力系的合力F R 及其作用位置。
习题2-9图( a )1F 3 ( b )F 3F 2( c) 1F /m( d )F 32-10 求图中作用在梁上的分布载荷的合力F R 及其作用位置。
2-11 图示悬臂梁AB 上作用着分布载荷,q 1=400N/m ,q 2=900N/m, 若欲使作用在梁上的合力为零,求尺寸a 、b 的大小。
( a )q 1=600N/m2( b )q ( c )习题2-10图B习题2-11图第三章静力平衡问题习题3-1 图示液压夹紧装置中,油缸活塞直径D=120mm,压力p=6N/mm2,若α=30︒, 求工件D所受到的夹紧力F D。
——————————————工程力学习题——————————————第一章绪论思考题1) 现代力学有哪些重要的特征?2) 力是物体间的相互作用。
按其是否直接接触如何分类?试举例说明。
3) 工程静力学的基本研究内容和主线是什么?4) 试述工程力学研究问题的一般方法。
第二章刚体静力学基本概念与理论习题2-1 求图中作用在托架上的合力F R。
习题2-1图2-2 已知F 1=7kN ,F 2=5kN, 求图中作用在耳环上的合力F R 。
2-3 求图中汇交力系的合力F R 。
2-4 求图中力F 2的大小和其方向角α。
使 a )合力F R =1.5kN, 方向沿x 轴。
b)合力为零。
2习题2-2图(b)F 1F 1F 2习题2-3图(a )F 1习题2-4图2-5 二力作用如图,F 1=500N 。
为提起木桩,欲使垂直向上的合力为F R =750N ,且F 2力尽量小,试求力F 2的大小和α角。
2-6 画出图中各物体的受力图。
F 12习题2-5图(b)(a)(c)(d)AC2-7 画出图中各物体的受力图。
(f)(g) 习题2-6图(b)(a )DC2-8 试计算图中各种情况下F 力对o 点之矩。
(d)习题2-7图习题2-8图 P(d)(c)(a ) A2-9 求图中力系的合力F R 及其作用位置。
习题2-9图( a )1F 3 ( b )F 3F 2( c) 1F /m( d )F 32-10 求图中作用在梁上的分布载荷的合力F R 及其作用位置。
2-11 图示悬臂梁AB 上作用着分布载荷,q 1=400N/m ,q 2=900N/m, 若欲使作用在梁上的合力为零,求尺寸a 、b 的大小。
( a )q 1=600N/m2( b )q ( c )习题2-10图B习题2-11图第三章静力平衡问题习题3-1 图示液压夹紧装置中,油缸活塞直径D=120mm,压力p=6N/mm2,若α=30︒, 求工件D所受到的夹紧力F D。
`第8章 弹性杆件横截面上的正应力分析8-1 图示的三角形中b 、h 。
试用积分法求I z 、I y 、I yz 。
解:⎰=Az Ay I d 2图(a ):yh by y y b A d d )(d ==34244d hb h h b y h byy I h z =⋅=⋅=⎰⎰=AyAzId 2图(a ):zz b bh z z b A d )(d )(d +-=-=1241)(3)()(3433202hb b b b b h zz bz bh z z b bh z I bby =⎪⎭⎫ ⎝⎛+-⋅-=+-=+⋅-=⎰⎰--d d图(b ):⎰⎰⎰⎰====AAA A yz yzy h by hby yzy y yzb A yz I d d d )(d 2hby y b z 22)(-==842d 2224220hb hh by y h by h b I hyz -=⋅-=-=⎰8-2解:1.图(a )中y 、z 即为形心主轴64310843.56464π1210080⨯=⨯-⨯=z I mm 4半圆对其形心轴y '的惯性矩:52241015.1864π)π3642(12864π⨯=⨯⨯⨯-⨯='y I mm 4故整个图形:⎪⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯+⨯-⨯=864π1015.1212801002253a I y式中4.26π364240=⨯-=a mm625610792.1)16084.261015.1(210267.4⨯=⨯+⨯⨯-⨯=y I mm 42.先求图(b )形心位置: z C = 03.25440π601000)20(601002-=⨯-⨯--⨯⨯=C y mm64310674.16440π1260100⨯=⨯-⨯=y I mm 4⎪⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯+⨯-⎪⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯+⨯=440π3.256440π100603.5121006022423z I655610239.410)0436.8256.1()10685.1105(⨯=⨯+-⨯+⨯=mm 48-3 图中所示组合截面为两根No.20a 的普通热轧槽形钢所组成的截面,今欲使I x = I y ,试求b =?(提示:计算所需要数据均可由型钢表中查得。
只限自己使用,请不要传播 —— 李鹏程第一章 静力学基础一、是非判断题 1.1 ( ∨ ) 1.2 ( × ) 1.3 ( × ) 1.4 ( ∨ ) 1.5 ( × ) 1.6 ( × ) 1.7 ( × ) 1.8 ( ∨ ) 1.9 ( × ) 1.10 ( × ) 1.11 ( × ) 1.12 ( × ) 1.13 ( ∨ ) 1.14 ( × ) 1.15 ( ∨ )1.162.1 2.2 2.3 外 内 。
2.4 约束 ; 相反 ; 主动 主动 。
2.5 3 ,2.6 力偶矩代数值相等(力偶矩的大小相等,转向相同) 。
三、选择题3.1 (c) 。
3.2 A 。
3.3 D 。
3.4 D 。
3.5 A 。
3.6 B 。
3.7 C 。
3.8四、计算题4.14.2(e)(d) (a)mm KN F M ⋅-=18030)(mm KN F M ⋅=-=3.2815325)(20mm KN F M ⋅-=25210.)(01=)(F M x m N F M y ⋅-=501)(01=)(F M z m N F M x ⋅-=2252)(m N F M y ⋅-=2252)(mN F M z ⋅=2252)(mN F M x ⋅=2253)(mN F M y ⋅-=2253)(mN F M z ⋅=2253)(只限自己使用,请不要传播 —— 李鹏程五 、受力图 5.15.2(a)(b) B B(b) (c) P 2(d)只限自己使用,请不要传播 —— 李鹏程5.3(1) 小球 (2) 大球 (3) 两个球合在一起 P 2P 1A CB (a)(1) AC 杆 (2) CB 杆 (3)整体(1) AC 段梁 (2) CD 段梁 (3)整体 (1) AB 杆 (2) CD 杆(3)整体只限自己使用,请不要传播——李鹏程第二章力系的简化一、是非判断题1.1( ×) 1.2( ∨) 1.2( ×)二、填空题2.1 平衡。
——————————————工程力学习题——————————————第一章绪论思考题1) 现代力学有哪些重要的特征?2) 力是物体间的相互作用。
按其是否直接接触如何分类?试举例说明。
3) 工程静力学的基本研究内容和主线是什么?4) 试述工程力学研究问题的一般方法。
第二章刚体静力学基本概念与理论习题2-1 求图中作用在托架上的合力F R。
习题2-1图2-2 已知F 1=7kN ,F 2=5kN, 求图中作用在耳环上的合力F R 。
2-3 求图中汇交力系的合力F R 。
2-4 求图中力F 2的大小和其方向角α。
使 a )合力F R =1.5kN, 方向沿x 轴。
b)合力为零。
2习题2-2图(b)F 1F 1F 2习题2-3图(a )F 1习题2-4图2-5 二力作用如图,F 1=500N 。
为提起木桩,欲使垂直向上的合力为F R =750N ,且F 2力尽量小,试求力F 2的大小和α角。
2-6 画出图中各物体的受力图。
F 12习题2-5图(b)(a)(c)(d)AC2-7 画出图中各物体的受力图。
(f)(g) 习题2-6图(b)(a )DC2-8 试计算图中各种情况下F 力对o 点之矩。
(d)习题2-7图习题2-8图 P(d)(c)(a ) A2-9 求图中力系的合力F R 及其作用位置。
习题2-9图( a )1F 3 ( b )F 3F 2( c) 1F /m( d )F 32-10 求图中作用在梁上的分布载荷的合力F R 及其作用位置。
2-11 图示悬臂梁AB 上作用着分布载荷,q 1=400N/m ,q 2=900N/m, 若欲使作用在梁上的合力为零,求尺寸a 、b 的大小。
( a )q 1=600N/m2( b )q ( c )习题2-10图B习题2-11图第三章静力平衡问题习题3-1 图示液压夹紧装置中,油缸活塞直径D=120mm,压力p=6N/mm2,若α=30︒, 求工件D所受到的夹紧力F D。
工程力学练习册学校学院专业学号教师姓名第一章静力学基础 1第一章静力学基础1-1 画出下列各图中物体A,构件AB,BC或ABC的受力图,未标重力的物体的重量不计,所有接触处均为光滑接触。
(a)(b)(c)(d)2 第一章静力学基础(e)(f)(g)1-2 试画出图示各题中AC杆(带销钉)和BC杆的受力图第一章静力学基础 3(a)(b)(c)(a)1-3 画出图中指定物体的受力图。
所有摩擦均不计,各物自重除图中已画出的外均不计。
4 第一章静力学基础(a)(b)第一章静力学基础 5 (c)(d)6 第一章静力学基础(e)(f)第一章静力学基础7(g)第二章平面力系2-1 电动机重P=5000N,放在水平梁AC的中央,如图所示。
梁的A端以铰链固定,另一端以撑杆BC支持,撑杆与水平梁的夹角为30 0。
如忽略撑杆与梁的重量,求绞支座A、B处的约束反力。
8 第一章 静力学基础题2-1图∑∑=︒+︒==︒-︒=PF F FF F F B A yA B x 30sin 30sin ,0030cos 30cos ,0解得: N P F F B A 5000===2-2 物体重P=20kN ,用绳子挂在支架的滑轮B 上,绳子的另一端接在绞车D 上,如图所示。
转动绞车,物体便能升起。
设滑轮的大小及轴承的摩擦略去不计,杆重不计,A 、B 、C 三处均为铰链连接。
当物体处于平衡状态时,求拉杆AB 和支杆BC 所受的力。
第四章 材料力学基本概念 9题2-2图∑∑=-︒-︒-==︒-︒--=030cos 30sin ,0030sin 30cos ,0P P F FP F F F BC yBC AB x解得: PF P F BC AB 732.2732.3=-=2-3 如图所示,输电线ACB 架在两电线杆之间,形成一下垂线,下垂距离CD =f =1m ,两电线杆间距离AB =40m 。
电线ACB 段重P=400N ,可近视认为沿AB 直线均匀分布,求电线的中点和两端的拉力。
《工程力学》(第5版)习题 解答步骤(第7章)7-1略 7-2略7-3.解:M=9549nP =9549×3605.7=198.9375N.M AC 段: m ax τ=1P I M ×2D =324D M π×2D =316D M π=3314.39375.19816⨯⨯=37.544MPa m in τ=0CB 段:max τ=2P I M ×2D =32)(44d DM -π×2D =)π(44d 16-D MD =)(44231433937519816-⨯⋅⨯⋅⨯ =46.786MPa m in τ=2P I M ×2d =)(1644d D Md -π=)23(143293751981644-⨯⋅⨯⋅⨯=31.19MPa 7-4.解:A τ=P A I TP =465010512101⨯⋅⋅⨯⨯=20MPa m ax τ=Wt T =365020101⨯⋅⨯=40MPa 7-5.解:A M =9549×n P A =9549×63060=909.4285N.m C M =9549×n P C =9549×63020=303.1428 N.m m ax τ=Wt T =[]τ≤16d 3πT ∴d []03252500691252443714310428590916163333⋅=⋅=⨯⋅⨯⋅⨯=≥τπT mm ∴d 取50mm 7-6.解:孔段:m ax τ=Wt T =)21(1643-D M A π=)801(5014310300016433⋅-⨯⨯⋅⨯⨯=207.13MPaDC 段:max τ=Wt T =16d 3πA M =334014310300016⨯⋅⨯⨯=238.85MPa 又∵[τ]=100MPa ∴强度不足 7-7.解:①实心轴、T=M=9549n P =9549×12014=1114.05N.m m ax τ=Wt T =16d 31πT ≤[τ] ∵d 1≥[]316τπT =33601431005111416⨯⋅⨯⋅⨯=10×361146594⋅=45.5667mm ∴取d 1=46mm②空心轴:m ax τ=Wt T =)21(1643-D T π≤[τ] ∴D ≥[]34)21(16-τπT =343)801(601431005111416⋅-⨯⨯⋅⨯⋅⨯=10×324977160⋅=54.3mm 取D=56mm d=56×0.8=44.8mm 7-8.解:①轴的拉矩图如图②可知,AB T =2000N.m BC T =-5000N.mP I =32d 4π=0.14d =0.1×(10043)-=1×1045m - AB ϕ=︒⋅=⋅⨯⨯⨯⨯︒⨯⋅⨯⨯=︒⨯∙-0701431010108180501021805643πP AB GI l T =BC ϕ︒⋅-=︒⨯∙179140180πP BC GI l T ∴︒⋅=︒⋅︒⋅=+=1090-179140-070BC AB AC ϕϕϕ 7-9.解: ①扭矩图如图 ②m ax τ=a 07812107516100016d 33-3max max MP T Wt T ⋅=⨯⨯⨯==)(ππ ③AB ϕ=rad GI l T P AB AB 00805032)1075(14310810002439⋅=⨯⨯⋅⨯⨯⨯=∙-=BC ϕrad 00240⋅=∙PBC BC GI l T ∴rad 010465000240008050⋅=⋅+⋅=+=BC AB CA ϕϕϕ7-10.解:m N n P M ⋅=⨯=70247024111 m N nP M ⋅⋅=⨯=62809702422 m N n P M ⋅⋅=⨯=44214702433 AB 段:=AB τ][τ≤=16d 3AB πAB AB T Wt T ][mm 963679107014370241616363⋅=⨯⨯⋅⨯=≥τπAB AB T d =AB φ][φ≤⨯⨯︒⨯=︒⨯32d G 1801804πππABP AB T GI T []mm 6280841143108018070243218032d 42942⋅=⨯⋅⨯⨯⨯⨯=︒⨯≥φπG T AB AB ∴m m 85d 取AB同理BC 段:[]mm 44396716d 3⋅=≥τπBC BC T []mm 48227418032d 42⋅=︒⨯≥φπG T BC BC ∴m m 75d 取BC7-11.解:对轴:m ax τ=Wt T =16d 3πT =[]MPa MPa 60180147)1030(14.32501633=⋅=⨯⨯⨯-τ 对套筒:m ax τ=Wt T =[]τ MPa T 1229)7501()1040(14.32501616)21(D 43343⋅=⋅-⨯⨯⨯⨯=--π ∴强度足够7-12.解:① =AB τ333)1070(14329361616d -⨯⨯⋅⨯==πABAB T Wt T =43.6166MPa=BC τMPa Wt T BC 95.71)1050(14317651633=⨯⨯⋅⨯=- ∴BC 端有最大剪应力m ax τ=71.95MPa ②rad 1008511070143104803270293632d 2-43-94⨯⋅=⨯⨯⋅⨯⨯⋅⨯⋅⨯=⨯⋅=⋅=)(πG l T GI l T AB AB P AB AB AB φ 同理 rad BC 210791-⨯⋅=φ∴ rad BC AB 2max 108752-⨯⋅=+=ϕϕϕ7-13.解:① T=F.D=300×520×103-=15N.m m ax τ=Wt T =16d 31πT ≤[]τ []mm 723mm 66223m 248413101060143156161632-3631⋅≈⋅=⋅=⨯⨯⋅⨯=≥τπT d② m ax τ=Wt T =)21(16D 43-πT ≤[]τ []mm 228m 44221080-11060143156162-11632-34634⋅=⋅=⋅⨯⨯⨯⋅⨯=≥)()(πτT D d=0.8D=0.8×28.2=22.56mm ③51.07235622-228d 4d 4222212212=⋅⋅⋅=-==π)(π实空D A A G G。