工程力学C 第4章 材料力学的基本假设和基本概念
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第4章材料力学基本假设及杆件内力题库:主观题4-1 试计算图示各杆件各段的内力,并做各杆的轴力图解:(a)如图4-1-1所示,做截面1-1和截面2-2图4-1-1取截面1-1右部分研究,其受力图如图4-1-2所示图4-1-2由平衡方程∑Fx=0,﹣FN1+3F=0,得FN1=3F结果为正值,表明FN1的方向与假设相同,即为拉力。
取截面2-2右部分来研究,其受力图如图4-1-3所示图4-1-3由平衡方程∑Fx=0,﹣FN2+F+3F=0得FN2=4F结果为正值,表明FN2的方向与假设相同,即为拉力轴力图如图4-1-4所示图4-1-4(b)如图4-1-5所示,做截面1-1、截面2-2和截面3-3图4-1-5取截面1-1右部分来研究,其受力图如图4-1-6所示图4-1-6由平衡方程∑Fx=0,﹣FN1﹣5KN=0,得FN1=-5KN结果为负值,表明FN1的方向与假设相反,即为压力。
取截面2-2右部分来研究,其受力图如图4-1-7所示图4-1-7由平衡方程∑Fx=0,﹣FN2+8KN-5KN=0,得FN2=3KN结果为正值,表明FN2的方向与假设相同,即为拉力。
取截面3-3右部分来研究,其受力图如图4-1-8所示图4-1-8由平衡方程∑Fx=0,﹣FN3﹣6KN+8KN-5KN=0,得FN3=-3KN 结果为负值,表明FN3的方向与假设相反,即为压力。
轴力图如图4-1-9所示:图4-1-9知识点:1.内力,截面法;2. 轴力和轴力图参考页: P72-73学习目标: 2(会用截面法计算法求轴力和轴力图)难度: 1提示一:该题考察知识点:3 内力,截面法;4轴力和轴力图提示二:无提示三:无提示四(同题解)题解:1、用截面法求解每个截面的内力;2、画出每个截面的内力图。
4-2 求图示各梁中指定截面上的剪力和建立图解:(a)计算1-1截面上的剪力Fs和弯矩M1用截面1-1把梁截开,取梁的左段为研究对象如图4-2-1所示图4-2-1由∑Fy=0得:Fs1=-qa(负剪力)由∑Mo1=0得:qa﹒a+M1=0,得M1=-qa2(负弯矩)计算2-2截面上的剪力Fs2和弯矩M2如图4-2-2所示,由∑Fy=0得:Fs2=-qa(负剪力)由∑Mo2=0得M2=-3qa2(负弯矩)图4-2-2计算3-3截面上的剪力Fs3和弯矩M3如图4-2-3所示,由∑Fy=0,-qa-qa-Fs3=0得:Fs3=-2qa(负剪力)由∑Mo3=0,qa﹒4a+qa﹒0.5a+ M3=0得M3=-4.5qa2(负弯矩)图4-2-3(b)计算支座范力选整体梁为研究对象,如图4-2-4所示·图4-2-4由∑MA=0,10KN﹒m+FB×2.5m=0得:FB = -4KN(↓)由∑Fy=0得:FA=-FB=4KN(↑)计算1-1截面上的剪力Fs1和弯矩M1用截面1-1把梁截开,取梁的左段为研究对象如图4-2-5所示图4-2-5由∑Fy=0,FA-Fs1=0,得FA=Fs1=4KN(正剪力)由∑Mo1=0得:-FA·1m+M1=0得M1=4KN·m(正弯矩)计算2-2截面上的剪力Fs2和弯矩M2,如图4-2-6所示图4-2-6由∑Fy=0,FB+Fs2=0,得-FB=Fs2=4KN(正剪力)由∑Mo2=0得:FB·1.5m-M2=0得M2=-6KN·m(负弯矩)(c)计算支座反力选整体梁为研究对象,如图4-2-7所示·图4-2-7由∑Fy=0,FA-5KN+FB=0得FA=3KN(↑)由∑MA=0得:FB·5m-5KN·3m+5KN·m=0得FB=2KN(↑)计算1-1截面上的剪力Fs1和弯矩M1取1-1截面左边部分为研究对象,如图4-2-8所示·图4-2-8由∑Mo1=0得:5KN·m + M1=0,得M1=-5KN·m(负弯矩)由∑Fy=0,FA-Fs1=0,得FA=Fs1=3KN(正剪力)计算2-2的剪力Fs2弯矩M2取2-2截面左边研究对象,如图4-2-9所示·图4-2-9由∑Mo2=0,5KN·m - FA·3m+M2=0,得M2=4KN·m(正弯矩)由∑Fy=0,FA-Fs2=0,得FA=Fs2=3KN(正剪力)计算3-3的剪力Fs3和弯矩M3取3-3截面右边研究对象,如图4-2-10所示图4-2-10由∑Mo3=0,FB·2m-M3=0,得M3=4KN·m(正弯矩)由∑Fy=0,FB+Fs3=0,得-FB=Fs3=-2KN(负剪力)(d)计算支座反力选整体梁为研究对象,如图4-2-11所示图4-2-11由∑MB=0得:qa·25a-FA·2a+qa·a=0,得FA=47qa (↑)由∑Fy=0,FA-2qa+FB=0得FB=41qa (↑)计算1-1截面上的剪力Fs1和弯矩M1取1-1截面左边部分为研究对象,如图4-2-12所示图4-2-12由图知 Fs1=0 M1=0 计算2-2的剪力Fs2弯矩M2取2-2截面左边研究对象,如图4-2-13所示图4-2-13由∑Mo2=0,qa·21a+ M2 =0得M2=-21qa 2(负弯矩)由∑Fy=0,-qa-Fs2=0,得Fs2=-qa(负剪力) 计算3-3的剪力Fs3和弯矩M3取3-3截面右边研究对象,如图4-2-14所示图4-2-14由∑Mo3=0,FB·a-M3=0,得M3=41qa 2(正弯矩)由∑Fy=0,-qa+FB+Fs3=0,得Fs3=43a (正剪力)知识点:1.内力,截面法;2. 轴力和轴力图 参考页: P72-73学习目标: 2(会用截面法计算法求轴力和轴力图) 难度: 1提示一:该题考察知识点:3 内力,截面法;4轴力和轴力图 提示二:无 提示三:无 提示四(同题解) 题解:1、用截面法求解每个截面的内力;2、画出每个截面的内力图。
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(g1-2 试画出图示各题中 AC 杆(带销钉和 BC 杆的受力图(a (b (c(a1-3 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∑∑=︒+︒==︒-︒=P F F F F F FB A y A 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 F P F F FBC y BC AB x解得 :P F 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 NF F F F F F FC A GA y C A x 200020110/1tan sin , 0, cos , 0=======∑∑解得:ααα2-4 图示为一拔桩装置。
工程力学简明教程(景荣春著)课后题答案下载《工程力学简明教程》可作为高等学校工科近机械类、近土木类,以及材料类等专业工程力学课程的教材。
下面是的工程力学简明教程(景荣春著),以供大家阅读。
点击此处下载???工程力学简明教程(景荣春著)课后答案???印次:1-1装帧:平装印刷日期:xx-12-17第1篇静力学第1章静力学公理和物体的受力分析51.1静力学基本概念51.2静力学公理61.3约束和约束反力91.4物体的受力分析13本章小结18思考题19习题20第2章平面力系222.1平面汇交力系222.1.1平面汇交力系合成与平衡的几何法222.1.2平面汇交力系合成与平衡的解析法252.2力对点之矩282.3平面力偶系292.4平面任意力系352.4.1力线平移定理352.4.2平面任意力系的简化362.4.3平面任意力系的平衡392.5物体系统的平衡432.6平面简单桁架的内力计算452.7考虑摩擦的平衡问题482.7.1滑动摩擦492.7.2摩擦角与自锁现象512.7.3考虑滑动摩擦的物体平衡问题52本章小结55思考题56习题58习题答案63第3章空间力系663.1空间汇交力系663.2力对点的矩和力对轴的矩693.3空间力偶系723.4空间任意力系743.5重心78本章小结83思考题84习题85习题答案87第2篇材料力学第4章材料力学的基本概念914.1材料力学的任务914.2变形固体的基本假设924.3内力截面法和应力的概念934.4位移与应变的概念964.5杆件变形的基本形式97本章小结100思考题101习题101习题答案103第5章拉伸、压缩与剪切1045.1轴力及轴力图1055.2轴向拉伸、压缩时的应力1075.2.1轴向拉伸、压缩时横截面上的正应力107 5.2.2轴向拉伸、压缩时斜截面上的应力110 5.3轴向拉伸、压缩时材料的力学性能1125.3.1轴向拉伸时材料的力学性能1125.3.2轴向压缩时材料的力学性能1165.4轴向拉伸、压缩时的强度计算117 5.5轴向拉伸、压缩时的变形1215.6拉伸、压缩超静定问题1245.7应力集中的概念1285.8连接件的实用强度计算1295.8.1剪切实用强度计算1305.8.2挤压实用强度计算132本章小结135思考题137习题138习题答案144第6章扭转1466.1外力偶矩的计算扭矩及扭矩图147 6.2薄壁圆筒的扭转1506.2.1薄壁圆筒扭转时的切应力1506.2.2切应力互等定理1526.2.3剪切胡克定律1526.3圆轴扭转时的应力和强度计算153 6.3.1圆轴扭转时横截面上的切应力153 6.3.2圆轴扭转时强度计算1566.4圆轴扭转时的变形和刚度计算159 6.4.1圆轴扭转时的变形1596.4.2圆轴扭转时的刚度计算1596.5圆轴扭转时的超静定问题162本章小结163思考题165习题165习题答案1671.工程力学理论力学部分(禹奇才张亚芳著)课后答案下载2.《工程力学》第二版(范钦珊唐静静著)课后答案下载3.分析化学第五版课后答案(华东理工化学系四川大学化工学院著)。
材料力学基础教案一、课程目标本课程旨在为学生提供材料力学的基础知识,使学生理解材料在受力情况下的行为和性能,掌握材料力学的基本理论和分析方法,能够解决简单的工程力学问题,并为后续的专业课程和实际工程应用打下坚实的基础。
二、课程内容(一)绪论1、材料力学的任务和研究对象介绍材料力学在工程中的地位和作用明确研究对象为杆件2、基本假设连续性假设均匀性假设各向同性假设(二)轴向拉伸与压缩1、内力与截面法介绍内力的概念详细讲解截面法求内力的步骤2、轴力图绘制轴力图的方法和要点通过实例进行练习3、应力正应力和切应力的概念应力的计算方法4、胡克定律胡克定律的表达式弹性模量和泊松比的概念(三)剪切与挤压1、剪切的实用计算剪切面和剪力的确定剪切强度条件2、挤压的实用计算挤压面和挤压力的确定挤压强度条件(四)扭转1、外力偶矩的计算功率、转速与外力偶矩的关系2、扭矩与扭矩图扭矩的计算扭矩图的绘制3、圆轴扭转时的应力和变形横截面上的切应力分布规律扭转角的计算(五)弯曲内力1、梁的分类和受力特点简支梁、悬臂梁、外伸梁集中力、集中力偶、分布载荷2、剪力和弯矩剪力和弯矩的计算剪力方程和弯矩方程3、剪力图和弯矩图绘制剪力图和弯矩图的方法和规律(六)弯曲应力1、纯弯曲时的正应力正应力的分布规律和计算公式2、横力弯曲时的正应力考虑切应力影响的修正3、弯曲切应力切应力的分布规律和计算公式(七)弯曲变形1、挠曲线方程挠曲线的近似微分方程2、用叠加法求梁的变形常见简单载荷下梁的变形叠加原理的应用(八)应力状态与强度理论1、一点的应力状态主应力和主平面的概念2、平面应力状态分析解析法和图解法3、强度理论四种常用强度理论及其应用(九)组合变形1、组合变形的概念和类型拉伸(压缩)与弯曲的组合扭转与弯曲的组合2、组合变形的强度计算分别计算各基本变形下的应力,然后进行叠加(十)压杆稳定1、压杆稳定的概念失稳现象和临界压力2、细长压杆的临界压力欧拉公式3、压杆的稳定性计算安全系数法三、教学方法1、课堂讲授讲解基本概念、原理和公式,通过实例加深学生的理解。
材料力学基础材料力学是研究材料在外力作用下的变形、破坏和性能的一门学科。
它是材料科学的重要组成部分,对于材料的设计、制备和应用具有重要的指导意义。
本文将介绍材料力学的基础知识,包括应力、应变、弹性模量、屈服强度等内容。
首先,我们来介绍应力和应变的概念。
应力是单位面积上的力,通常用σ表示,其计算公式为F/A,其中F为受力,A为受力面积。
应变是物体长度相对于初始长度的变化量,通常用ε表示,其计算公式为ΔL/L,其中ΔL为长度变化量,L为初始长度。
应力和应变是描述材料在外力作用下的变形情况的重要物理量。
接下来,我们将介绍材料的弹性模量。
弹性模量是描述材料抵抗变形的能力的物理量,通常用E表示。
对于线弹性材料,弹性模量可以通过应力-应变关系来计算,即E=σ/ε。
弹性模量是衡量材料刚度和变形能力的重要参数,不同材料的弹性模量具有很大差异,对于材料的选择和设计具有重要意义。
除了弹性模量,材料的屈服强度也是一个重要的力学性能参数。
屈服强度是材料在受力过程中开始发生塑性变形的应力值,通常用σy表示。
当材料受到的应力超过屈服强度时,材料会发生塑性变形,这对于材料的加工和使用具有重要的影响。
屈服强度是衡量材料抗拉伸能力的重要指标,对于材料的工程应用具有重要意义。
此外,材料的断裂行为也是材料力学研究的重要内容。
材料的断裂行为通常可以通过拉伸试验来研究,通过拉伸试验可以得到材料的断裂应力和断裂应变。
断裂应力和断裂应变是描述材料断裂性能的重要参数,对于材料的设计和评价具有重要意义。
综上所述,材料力学是研究材料在外力作用下的变形、破坏和性能的重要学科,其基础知识包括应力、应变、弹性模量、屈服强度等内容。
这些基础知识对于材料的设计、制备和应用具有重要的指导意义,是材料科学不可或缺的重要组成部分。
希望本文的介绍能够对读者对材料力学有所了解,并对材料科学的学习和研究有所帮助。