工程力学题答案(2)
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3.3 图3.3所示钢架的点B 作用一个水平力F ,钢架重量忽略不计。
求支座A 、D 的约束力。
解:由图3.3可以确定D 点受力的方向,这里将A 点的力分解为x 、y 方向,如图3.3.1 根据力与矩平衡有)2(:)(0:)(0:)(=-=-=-∑∑∑FL L F A M F F y F F F x F Dy Dx (1)解上面三个方程得到 )(2),(2),(↑=↓=←=F F F F F F D y x3.5如图3.5铰链四杆机构ABCD 的CD 边固定,在铰链A 、B 处有力F1、F2作用,如图所示。
该机构在图示位置平衡,杆重忽略不计。
求力F1和力F2的关系。
解:(1)对A 点分析,如图3.5.1,设AB 杆的内力为T ,则将力投影到垂直于AC 方向的AM 上有0)15cos()30cos(:)(1=︒-︒∑T F AM F ①图3.5(2)对B 点分析,如图3.5.2,将力投影到垂直于BD 方向的BN 有 0)30cos()60cos(:)B N (2=︒-︒∑T F F ②由①、②可得 22108593790.64395055332F F F ≈+=3.8如图3.8有5根杆件组成的结构在A 、B 点受力,且CA 平行于DB ,CA DE BE DB ===。
F=20kN,P=12kN 。
求BE 杆的受力。
解:(1)对A 点受力分析,将力投影到垂直于AC 方向的AN 上有060sin :)(=-︒∑F FAN F AB①(2)对B 点受力分析,如图3.8.2.将力投影到垂直于BD 方向的BM 上有060cos 60sin 30cos :)B M (=︒-︒-︒∑P F FF BE AB②由①、②可得373095kN 16.1658075kN 328≈=BE F (方向斜向上)3.9如图(见书上)所示3根杆均长2.5m ,其上端铰结于K 处,下端A 、B 、C 分别与地基铰结,且分布在半径r=1.5m 的圆周上,A 、B 、C 的相对位置如图所示。
大工16秋《工程力学(二)》在线作业2
一、单选题(共 5 道试题,共 20 分。
)
1. 超静定结构中,去掉一根支座链杆相当于解除()约束。
A. 一个
B. 两个
C. 三个
D. 四个
正确答案:A
2. 下列哪种情况不一定是无多余约束的几何不变体系()。
A. 三刚片以三个铰两两相连且三铰不在一条直线上
B. 两刚片以三根链杆相连且三根链杆不平行不汇交
C. 两刚片以1个铰和一根链杆相连
D. 刚片加上二元体
正确答案:C
3. 静定结构的支座产生位移时,结构会产生()。
A. 内力
B. 应力
C. 刚体位移
D. 变形
正确答案:C
4. 结构力学计算中,将多余力作为基本未知量的计算方法称为()。
A. 力法
B. 位移法
C. 结点法
D. 截面法
正确答案:A
5. 对称结构在对称荷载的作用下()是反对称的。
A. 弯矩图
B. 剪力图
C. 轴力图
D. 位移
正确答案:B
大工16秋《工程力学(二)》在线作业2
二、多选题(共 5 道试题,共 40 分。
)
1. 关于去掉多余约束的方式,下列说法正确的是()。
工程力学考试题及答案第一部分:选择题(共40分,每题2分,共20小题)1.以下哪个是工程力学的基本概念?A.质量B.速度C.功率D.电流答案:A 质量2.以下哪个是工程力学的单位?A.米B.牛顿C.度D.秒答案:B 牛顿3.下列哪个是牛顿第一定律?A.质体静止B.速度恒定C.加速度不断变化D.物体受到力时才会运动答案:B 速度恒定4.物体所受的外力大小等于物体运动状态发生改变时的惯性力,这是牛顿的哪个定律?A.一定律B.二定律C.三定律D.四定律答案:B 二定律5.哪个是工程力学中动力学的研究对象?A.平衡结构B.静力学C.运动结构D.变形结构答案:C 运动结构第二部分:填空题(共30分,每空2分,共15空)1.牛顿的第一定律也叫_______定律。
答案:惯性定律2.________是测量物体运动速度的物理量。
答案:速度3.牛顿的第三定律也叫________定律。
答案:作用与反作用定律4._______是测量物体运动加速度的物理量。
答案:加速度5._______是测量物体质量大小的物理量。
答案:质量第三部分:简答题(共30分,每题10分,共3题)1.简述牛顿的三大定律。
答案:牛顿的第一定律是运动物体保持匀速直线运动或静止状态,直至受到外力的作用;牛顿的第二定律是物体所受的合力等于物体质量乘以加速度;牛顿的第三定律是每个作用力都有一个等大相反方向的反作用力。
2.什么是动力学学?答案:动力学是力及物体的相互作用,研究物体的运动状态和运动规律。
3.简述质量和重力的区别。
答案:质量是物体所拥有的物质量大小;重力是地球对物体的吸引力,是一种力的作用。
以上就是工程力学考试题及答案,希望可以帮助大家更好地理解和掌握工程力学知识。
祝大家考试顺利!。
工程力学课后习题答案-秦世伦2.10工程力学课后习题答案-秦世伦2.11工程力学课后习题答案-秦世伦3.3 图3.3所示钢架的点B 作用一个水平力F ,钢架重量忽略不计。
求支座A 、D 的约束力。
解:由图3.3可以确定D 点受力的方向,这里将A 点的力分解为x 、y 方向,如图3.3.1根据力与矩平衡有(1))2(:)(0:)(0:)(=-=-=-∑∑∑FL L F A M F F y F F F x F DyDx工程力学课后习题答案-秦世伦解上面三个方程得到)(2),(2),(↑=↓=←=F F F F F F D y x3.5如图3.5铰链四杆机构ABCD 的CD 边固定,在铰链A 、B 处有力F1、F2作用,如图所示。
该机构在图示位置平衡,杆重忽略不计。
求力F1和力F2的关系。
解:(1)对A 点分析,如图3.5.1,设AB 杆的内力为T ,则将力投影到垂直于AC 方向的AM 上有①0)15cos()30cos(:)(1=︒-︒∑T F AM F 图3.5(2)对B 点分析,如图3.5.2,将力投影到垂直于BD 方向的BN有②0)30cos()60cos(:)BN (2=︒-︒∑T F F 由①、②可得22108593790.64395055332F F F ≈+=3.8如图3.8有5根杆件组成的结构在A 、B 点受力,且CA 平行于DB ,。
F=20kN,P=12kN 。
求BE 杆的受力。
CA DE BE DB ===解:(1)对A 点受力分析,将力投影到垂直于AC 方向的AN 上有①060sin :)(=-︒∑F FAN F AB(2)对B 点受力分析,如图3.8.2.将力投影到垂直于BD 方向的BM 上有②060cos 60sin 30cos :)BM (=︒-︒-︒∑P F FF BE AB由①、②可得(方向斜向上)373095kN 16.1658075kN 328≈=BE F3.9如图(见书上)所示3根杆均长2.5m ,其上端铰结于K 处,下端A 、B 、C 分别与地基铰结,且分布在半径r=1.5m 的圆周上,A 、B 、C 的相对位置如图所示。
第二章平面基本力系答案一、填空题(将正确答案填写在横线上)1.平面力系分为平面汇交力系、平面平行力系和平面一般力系。
2.共线力系是平面汇交力系的特例。
3.作用于物体上的各力作用线都在同一平面内 ,而且都汇交于一点的力系,称为平面汇交力系。
4.若力FR对某刚体的作用效果与一个力系的对该刚体的作用效果相同,则称FR为该力系的合力,力系中的每个力都是FR的分力。
5.在力的投影中,若力平行于x轴,则F X= F或-F ;若力平行于Y轴,则Fy=F或-F :若力垂直于x轴,则Fx=0;若力垂直于Y轴,则Fy= 0 。
6.合力在任意坐标轴上的投影,等于各分力在同一轴上投影的代数和。
7.平面汇交力系平衡的解析条件为:力系中所有力在任意两坐标轴上投影的代数和均为零。
其表达式为∑Fx=0 和∑Fy=0 ,此表达式有称为平面汇交力系的平均方程。
8.利用平面汇交力系平衡方程式解题的步骤是:(1)选定研究对象,并画出受力图。
(2)选定适当的坐标轴,画在受力图上;并作出各个力的投影。
(3)列平衡方程,求解未知量。
9.平面汇交力系的两个平衡方程式可解两个未知量。
若求得未知力为负值,表示该力的实际指向与受力图所示方向相反。
10.在符合三力平衡条件的平衡刚体上,三力一定构成平面汇交力系。
11.用力拧紧螺丝母,其拎紧的程度不仅与力的大小有关,而且与螺丝母中心到力的作用线的距离有关。
12.力矩的大小等于力和力臂的乘积,通常规定力使物体绕矩心逆时针转动时力矩为正,反之为负。
力矩以符号Mo(F) 表示,O点称为距心,力矩的单位是N.M 。
13.由合力矩定力可知,平面汇交力系的合力对平面内任一点的力矩,等于力系中的各分力对于同一点力矩的代数和。
14.绕定点转动物体的平衡条件是:各力对转动中心O点的矩的代数和等于零。
用公式表示为∑Mo(Fi) =0 。
15.大小相等、方向相反、作用线平行的二力组成的力系,称为力偶。
力偶中二力之间的距离称为力偶臂。
大连理工大学网络教育学院2020年秋《工程力学(二)》期末考试复习题☆注意事项:本复习题满分共:200分。
一、单选题1、杆件的线应变是()杆的变形,反应杆件的变形程度。
A.单位长度B.单位宽度C.任意长度D.以上都不对答案:A知识点解析:本题考查线应变的基本概念。
2、固定端支座可提供的约束反力个数是()。
A.1个B.2个C.3个D.4个答案:C3、截面面积相等,材料不同的两等截面直杆,承受相同的轴向拉力,则两杆的()。
A.轴力相同,横截面上的正应力不同B.轴力相同,横截面上的正应力也相同C.轴力不同,横截面上的正应力相同D.轴力不同,横截面上的正应力也不同答案:B知识点解析:两杆受力相同则其轴力相同,正应力为轴力除以受力面积,与材料无关,因此其横截面上的正应力也相同。
4、若对称截面直梁发生纯弯曲,其弯曲刚度沿杆轴为常量,则变形后梁轴()。
A.为圆弧线,且长度不变B.为圆弧线,长度改变C.不为圆弧线,但长度不变D.不为圆弧线,且长度改变答案:A知识点解析:本题考查对称截面直梁发生纯弯曲时,梁轴为圆弧线且长度不变。
5、各向同性假设认为,材料沿各个方向具有相同的()。
A.外力 B.位移C.变形D.力学性质答案:D知识点解析:本题考查各项同性假设的基本概念。
6、等直圆轴AB在外力偶矩作用下处于平衡状态,根据右手螺旋法则,用右手四指沿扭矩的转向握住轴,若拇指的指向离开截面,则扭矩为()。
A.正B.负C.零D.以上均有可能答案:A知识点解析:本题考查判断扭矩方向的右手螺旋法则。
7、下列选项中,关于虚功的说法不正确的是()。
A.虚功是力在与它无关的位移上作的功B.虚功大小为力与位移的乘积C.其力-位移曲线为过原点的斜线D.其力-位移曲线为平行于位移轴的水平直线答案:C知识点解析:本题考查虚功的基本概念。
8、单个荷载的最不利位置是该荷载作用在()。
A.支座处B.弯矩最大处C.剪力最大处D.影响线竖标最大处答案:D9、提高压杆稳定性的关键在于提高压杆的()。
浙江自考工程力学二试题及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 在工程力学中,下列哪项不是内力的表现形式?A. 压力B. 拉力C. 剪力D. 重力答案:D2. 根据材料力学,下列哪项不是弹性模量的定义?A. 材料的弹性特性B. 材料的硬度C. 材料的刚度D. 材料的弹性极限答案:D3. 在静力学中,下列哪项不是平衡条件?A. 二力平衡B. 三力平衡C. 四力平衡D. 五力平衡答案:D4. 根据扭矩的定义,下列哪项不是扭矩的计算公式?A. τ = F × dB. τ = F × l × sinθC. τ = F × l × cosθD. τ = F × l答案:D5. 在梁的弯曲理论中,下列哪项不是影响梁弯曲变形的因素?A. 梁的长度B. 梁的截面形状C. 梁的材料弹性模量D. 梁的表面颜色答案:D6. 在受压杆件的稳定性分析中,下列哪项不是影响临界载荷的因素?A. 杆件的长度B. 杆件的截面特性C. 杆件的材料D. 杆件的表面处理答案:D7. 在材料力学中,下列哪项不是泊松比的定义?A. 纵向应变与横向应变的比值B. 材料的弹性特性C. 材料的体积模量D. 材料的剪切模量答案:C8. 在结构力学中,下列哪项不是静定结构的特点?A. 内力可以通过静力平衡方程求解B. 反力可以通过静力平衡方程求解C. 位移可以通过静力平衡方程求解D. 结构的反力和内力都可以通过静力平衡方程求解答案:C9. 在工程力学中,下列哪项不是应力集中的影响因素?A. 材料的弹性模量B. 结构的几何形状C. 载荷的大小D. 载荷的作用方式答案:A10. 在疲劳分析中,下列哪项不是影响疲劳寿命的因素?A. 材料的疲劳极限B. 应力集中C. 工作温度D. 材料的密度答案:D二、简答题(每题10分,共30分)1. 请简述应力和应变的关系,并说明弹性模量、剪切模量和泊松比在其中的作用。
(2) I 一、简答题( 5×4分=20 分)
1、 何谓应力集中现象?应力集中现象对脆性材料和塑性材料的不利影响是否相同? 答:杆件在受力时,由于杆件截面尺寸的突然改变而使局部区域出现应力急剧增大的现象称为应力集中。
对脆性材料杆件,应力集中现 象是非常不利的,而塑性材料杆件对应力集中现象的反应则缓和的多。
2、 在集中力作用处,梁的剪力图和弯矩图各有何特点?在集中力偶处,梁的剪力图和弯矩图各有何特点? 答:在集中力处,梁的剪力图发生突变,其突变值等于集中力的数值;梁的弯矩图发生转折。
在集中力偶处,剪力图无变化,弯矩图发 生突变,其突变值等于集中力偶的力偶矩值。
3、 图示挑梁,为什么要制作成其截面由根部到端部逐渐减小的形式? 答:若从截面沿梁长的变化上来考虑梁的经济合理性,那么,最理想的变截面梁,是使梁的各截面上的最大应力同时达到材料的容许应 力,即,即各截面的抗弯截面模量应该与截面上的弯矩成正比。
图示挑梁的弯矩图呈抛物线变化,挑梁根部截面的弯矩值最大,越到端 部,其截面上的弯局值越小。
故挑梁的截面,制成根部最大,到端部逐渐减小是经济合理的,另外一方面还可以减小构件的自重。
4、 在极值剪应力截面上,其正应力是否等于零? 答:在极值剪应力面上,其正应力的值并没有是否等于零的特性,故正应力可能等于零,也可能不等于零。
5、 压杆的柔度 λ 反映了对临界应力影响的哪些因素?
2
答:压杆的临界应力的大小主要取决于压杆的柔度的值,比如对于大柔度杆, cr
22E 。
压杆的柔度 r l ,而 r I A ,故压杆的柔
度综合地反映了压杆的长度、截面的形状与尺寸以及压杆的杆端约束对临界应力的影响。
二、填空题( 5×2分=10 分) 1、轴向拉压杆的变形能计算公式为 U 2N E 2A l 。
2、图示梁中, n-n 截面的剪力和弯矩值分别为
-4kN 和 2kN · m 。
3、欧拉公式用来计算压杆的
临界力 ,它只适用于 大柔度 杆。
三、计算题( 70 分)
四、 1、图示结构中, AC 和 BC 均为边长 a=100mm 正方形截面木杆, AB 为直径 d=14mm 的圆形截面钢杆。
已知 P=16kN ,木材的容许应力 [σ] 木=10MPa ,钢材的容许应力 [ σ]钢=160 MPa ,试分别校核木杆和钢杆的强度。
(15分) 解:对整体进行分析易得:
对 C 点进行受力分析:
22 N AC + 12 N BC =P=16
22 N AC - 23 N BC =0
对 B 点进行受力分析:
N AB = 116 33 kN
因此得 σ AB =65.9MPa<[ σ] 钢,σ AC =1.4MPa< [ σ] 木, σ BC =1.2MPa< [ σ] 木 2、图示梁,试作出该梁的剪切力图和弯矩图。
(15 分)
3、图示外伸梁中已知 A
=116 33kN N B =1163 kN
32 3 得 N AC = 2 6 kN N
BC = 1 323 kN
σ]= 10MPa 。
若截面的高宽比 h/b=3/2 ,试确定截面的尺寸 b 和 h 。
( 20分)
q =4kN/m , l= 2.4m ,材料的容许应力 解:画出弯矩图。
可知最大弯矩发生在跨中截面,其值为:
M max =2.16kN
矩形截面的抗弯截面模量为: W z = bh 62 = 3b3
故有正应力强度条件:
M max
8M max σ max = W Z = 3b 3 ≤ [ σ] 得:
b ≥ 3 83M [ ma ]x =0.083m=83mm
那么 h=1.5b=125mm
4、 用钢板制成的工字形截面梁其尺寸及梁上荷载如图所示,已知
度。
(20 分)
解:(1) 画出梁的力图和弯矩图。
校核正应力强度 由弯矩图可知,最大弯矩为
M max =0.4P=36 kN · 经计算,对 Z
轴的主惯性矩及抗弯
P=90kN ,钢材的容许应力 [ σ]=160MPa ,[ τ ]=100MPa ,试全面校核梁的强 0.72
0.72
3)校核剪应力强度
由剪力图可知,最大剪力为 Q max =P=90 kN 经计算得: S max =1.772 × 10-4m 3
4)按强度理论校核钢板结合处 a 点的强度 从剪力图和弯矩图可以知道,在集中力作用处,其弯
矩和剪力都最大,其值分别为:
M =0.4P=36 kN · m ,Q =P=90 kN
从 a 点到截面边缘之间的面积对中性轴的静矩,经计算为:
S Z =1.272 × 10-4m 3 因此 a 点横截面上的正应力和剪应力为:
τ = QS Z 90 103 1.272 10 4 τx= I Z b 3.36 10 5 0.01
据此可得到 a 点的应力情况如图所示。
其两个主应力为 σ主 1=117.1 MPa ,σ主2=-9.9 MPa
因此 a 点的三个主应力值为: σ 1=117.1 MPa ,σ 2=0 MPa ,σ3=-9.9 MPa 因为钢板是塑性材料,故按第三强度理论校核其强度,其相当应力为: σxd3=σ1-σ 3=127 MPa M<[σ]
经全面校核,满足强度条件。
所以: max I Z b 903.13063110.75720.10014 47.5MPa <[ τ]
M σx= I Z y a
36 103 3.36 10 5 0.1 107.1MPa 34.1MPa。