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《工程力学》课后习题解答

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吉林省建设厅文件

试画出以下各题中圆柱或圆盘的受力图。与其它物体接触处的摩擦力均略去。

解：

试画出以下各题中杆的受力图。

   吉林省建设厅文件

解：

试画出以下各题中梁的受力图。









      



  

吉林省建设厅文件

解：

试画出以下各题中指定物体的受力图。

拱；半拱部分；踏板；杠杆；方板；节点。

解：

  

 

    



  

  



 







 

  





  



    吉林省建设厅文件

试画出以下各题中指定物体的受力图。

结点，结点；圆柱和及整体；半拱，半拱及整体；杠杆，切刀及整体；秤杆，秤盘架及整体。



    

 





  

 

 

吉林省建设厅文件

解：









 

  

      

 



  



 

  



 

 



  

      

 



 

 

  

  吉林省建设厅文件

吉林省建设厅文件 杆、在处铰接，另一端均与墙面铰接，如图所示，和作用在销钉上，，，不计杆重，试求两杆所受的力。

解：取节点为研究对象，画受力图，注意、都为二力杆，

列平衡方程：

12140 sin600530 cos6005207 164 oyACoxBCACACBCFFFFFFFFFNFN

与两杆均受拉。

水平力作用在刚架的点，如图所示。如不计刚架重量，试求支座和处的约束力。

解：取整体为研究对象，受力分析如图，画封闭的力三角形：



  

  吉林省建设厅文件

由力三角形得

21515 1.1222DADADAFFFFFFBCABACFFFFF

在简支梁的中点作用一个倾斜的力，力的大小等于，如图所示。若梁的自重不计，试求两支座的约束力。

解：研究，受力分析并画受力图：

画封闭的力三角形：

相似关系：

BAFFFCDEcdeCDCEED

几何尺寸：

22115 5222CEBDCDEDCDCECECD

求出约束反力： 吉林省建设厅文件 12010 252010.4 245arctan18.4BAooCEFFkNCDEDFFkNCDCECD

如图所示结构由两弯杆和构成。构件重量不计，图中的长度单位为。已知，试求支座和的约束力。

解：取为研究对象，为二力杆；

取为研究对象，受力分析并画受力图；画封闭的力三角形：

 

 

吉林省建设厅文件 '15166.7 23ADEFFFFN

在四连杆机构的铰链和上分别作用有力和，机构在图示位置平衡。试求平衡时力和的大小之间的关系。

解：（）取铰链为研究对象，、均为二力杆，画受力图和封闭力三角形；

12BCFF

取铰链为研究对象，、均为二力杆，画受力图和封闭力三角形；

223cos302oCBFFF

由前二式可得：

12122213 2260.61 1.634BCCBFFFFFFForFF

三根不计重量的杆，，在点用铰链连接，各杆与水平面的夹角分别为，，和，如图所示。试求在与平行的力作用下，各杆所受的力。已知。

 

     

  

  

吉林省建设厅文件

解：取整体为研究对象，受力分析，、、均为二力杆，画受力图，得到一个空间汇交力系；

列平衡方程：

0 cos45 cos4500 cos6000 sin60sin45sin450ooxACABoyADooozADACABFFFFFFFFFF

解得：

621.2 0.735 4ADACABADFFkNFFFkN

、杆受拉，杆受压。

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《工程力学(工程静力学与材料力学)(第3版)》习题解答：第4章 刚体静力学专门问题

《工程力学(工程静力学与材料力学)(第3版)》习题解答：第4章 刚体静力学专门问题

— 51 —

习题4-2图 习题4-1图 PF1F3F2FA

(a)

BRFBERFE60kN40kN工程力学（工程静力学与材料力学）习题与解答

第4章 刚体静力学专门问题

4－1 塔式桁架如图所示，已知载荷FP和尺寸d、l。试求杆1、2、3的受力。

知识点：桁架、求解桁架的截面法

难易程度：一般

解答：

截面法，受力如图（a）

dltan，22cosdld

0xF，0cos2PFF

∴

P222FddlF（拉）

0AM，02P1lFdF

∴ P12FdlF（拉）

0yF，0sin231FFF

P33FdlF（压）

4－2 桁架的载荷和尺寸如图所示。试求杆BH、CD和GD的受力。

知识点：桁架、求解桁架的节点法

难易程度：一般

解答：

1．节点G：

0yF，0GDF

2．节点C：

0yF，0HCF

3．整体，图（a）

0BM，0405601015REF

67.26REFkN（↑）

— 51 —

习题4-4图

习题4-3图 HIFHGFEDB60kNBHF26.7kNCDF

(b)

PFKKGF30KHF

(a)

4．截面法，图（b）

0HM，067.26106055CDF

67.6CDFkN（压）

0yF，067.266022BHF

1.47BHFkN

工程力学习题答案7 廖明成

工程力学习题答案7 廖明成

习题解答 第七章 杆类构件的应力分析与强度计算 河南理工大学

66 第七章 杆类构件的应力分析与强度计算

习 题

7.1 图示阶梯形圆截面杆AC，承受轴向载荷1200 kNF与2100 kNF, AB段的直径mm401d。如欲使BC与AB段的正应力相同，试求BC段的直径。

F1F2ABC

题7.1图

解：如图所示：物体仅受轴力的作用，在有两个作用力的情况下经分析受力情况有：

AB段受力：1NABFF BC段受力：12NBCFFF

AB段正应力：1221440.04NABNABABABFFFAd

BC段正应力：12222244NBCNBCBCBCFFFFAdd

而BC与AB段的正应力相同

即，BCAB

解出：12214049FFdmmmmF

7.2 图示轴向受拉等截面杆，横截面面积2500 mmA，载荷50 kNF。试求图示斜截面o30 m-m上的正应力与切应力，以及杆内的最大正应力与最大切应力。

FFmm

题7.2图

解：拉杆横截面上的正应力605000010050010NFFPaMPaAA

应用斜截面上的正应力和剪应力公式：

2300cos 030sin22

有图示斜截面m-m上的正应力与切应力为： 习题解答 第七章 杆类构件的应力分析与强度计算 河南理工大学

67 3075MPa

3043.3MPa

当0时，正应力达到最大，其值为max0100MPa

即：拉压杆的最大正应力发生在横截面上，其值为100MPa。

当45时，切应力最大，其值为0max502MPa

《工程力学》综合练习题

《工程力学》综合练习题

《工程力学》综合练习题

1．试分别画出下列各物体系统中指定物体的受力图。

2．求图示静定刚架的支座反力。

3．画出下列简支梁的剪力图及弯矩图。

4．梁的尺寸、荷载及截面尺寸如图。试求梁中的最大剪应力。

5．试作出下图中杆AB（连同滑轮）、杆CD及整体的受力图。

6．均质球重P、半径为r，放在墙与杆CB之间，杆长为l，其与墙的夹角为α，B端用水平绳BA拉住。不计杆重，求绳索的拉力。

7．图示三角形托架。已知：杆AC是圆截面钢杆，MPa170][；杆BC是正方形截面木杆，容许压力MPaa12][；P=60KN。试选择钢杆的直径d和木

杆的截面边长a。

8．直径50mm的钢圆轴，其横截面上的扭矩MT =1.5kN•m，求横截面上的最大剪应力。

9．试分别画出下列各物体系统中指定物体的受力图。

10． 求图示静定刚架的支座反力。

11． 圆截面轴心拉压杆的直径及荷载如图所示。由钢材制成，容许应力[σ]=170MPa。试校核该杆的强度。

12． 画出下列简支梁的剪力图及弯矩图。

13． 用数解法对下列单元体进行应力状态分析：求出主平面位置；并在单元体图上表示出主应力和主平面。并画出应力图。

14． 试作出下图中重物、杆DE、杆BC、杆AC（连同滑轮）及整体的受力图。

15． 圆柱O重G=1000N放在斜面上用撑架支承如图；不计架重，求铰链A、B、C处反力。

16． 起重机装在三轮小车ABC上，机身重G=100KN，重力作用线在平面LMNF之内，至机身轴MN的距离为0.5m；已知AD=DB=1m，CD=1.5m，CM=1M；求当载重P=30KN，起重机的平面LMN平行于AB时，车轮对轨道的压力。

工程力学复习题及参考答案

工程力学复习题及参考答案

第1页共6页

1.梁结构尺寸、受力如图所示，不计梁重，已知q=10kN/m，M=10kN·m，求A、B、C处的约束力。

2.铸铁T梁的载荷及横截面尺寸如图所示，C为截面形心。已知Iz=60125000mm4，yC=157.5mm，材料许用压应力[σc]=160MPa，许用拉应力[σt]=40MPa。试求：①画梁的剪力图、弯矩图。②按正应力强度条件校核梁的强度。

3.传动轴如图所示。已知Fr=2KN，Ft=5KN，M=1KN·m，l=600mm，齿轮直径D=400mm，轴的[σ]=100MPa。试求：①力偶M的大小；②作AB轴各基本变形的内力图。③用第三强度理论设计轴AB的直径d。

4.图示外伸梁由铸铁制成，截面形状如图示。已知Iz=4500cm4，y1=7.14cm，y2=12.86cm，材料许用压应力[σc]=120MPa，许用拉应力[σt]=35MPa，a=1m。试求：①画梁的剪力图、弯矩图。②按正应力强度条件确定梁截荷P。

5.如图6所示，钢制直角拐轴，已知铅垂力F1，水平力F2，实心轴AB的直径d，长度l，拐臂的长度a。试求：①作AB轴各基本变形的内力图。②计算AB轴危险点的第三强度理论相当应力。 第2页共6页

6.图所示结构，载荷P=50KkN，AB杆的直径d=40mm，长度l=1000mm，两端铰支。已知材料E=200GPa，σp=200MPa，σs=235MPa，a=304MPa，b=1.12MPa，稳定安全系数nst=2.0，[σ]=140MPa。试校核AB杆是否安全。

7.铸铁梁如图5，单位为mm，已知Iz=10180cm4，材料许用压应力[σc]=160MPa，许用拉应力[σt]=40MPa，试求：①画梁的剪力图、弯矩图。②按正应力强度条件确定梁截荷P。

8.图所示直径d=100mm的圆轴受轴向力F=700kN与力偶M=6kN·m的作用。已知M=200GPa，μ=0.3，[σ]=140MPa。试求：①作图示圆轴表面点的应力状态图。②求圆轴表面点图示方向的正应变。③按第四强度理论校核圆轴强度。