2静力学应用问题作业 (2)
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1-1 某海洋客船船长L=155m ,船宽B=18.0m ,吃水d =7.1m,排水体积▽=10900m 3,中横剖面面积A M =115m 2,水线面面积A W =1980m 2,试求:(1)方形系数C B ;(2)纵向菱形系数C P ;(3)水线面系数C WP ;(4)中横剖面系数C M ;(5)垂向菱形系数C VP 。
解:(1)550.01.7*0.18*15510900==⋅⋅∇=d B L C B (2)612.0155*11510900==⋅∇=L A C M P (3)710.0155*0.181980==⋅=L B A C W WP (4)900.01.7*0.18115==⋅=d B A C M M (5)775.01.7*198010900==⋅∇=d A C W VP 1-3 某海洋客货轮排水体积▽=9750 m 3,主尺度比为:长宽比L/B=8.0, 宽度吃水比B/d=2.63,船型系数为:C M =0.900,C P =0.660,C VP =0.780,试求:(1)船长L;(2)船宽B ;(3)吃水d ;(4)水线面系数C WP ;(5)方形系数C B ;(6)水线面面积A W 。
解: C B = C P* C M =0.660*0.900=0.594 762.0780.0594.0===VP B WP C C C d B L C B ⋅⋅∇=又因为所以:B=17.54m L=8.0B=140.32m d=B/2.63=6.67m 762.0=WP CC B =0.594 06.187467.6*780.09750==⋅∇=d C A VP W m 21-10 设一艘船的某一水线方程为:()⎥⎦⎤⎢⎣⎡-±=225.012L x B y 其中:船长L=60m ,船宽B=8.4m ,利用下列各种方法计算水线面积: (1) 梯形法(10等分); (2) 辛氏法(10等分)(3) 定积分,并以定积分计算数值为标准,求出其他两种方法的相对误差。
大工17春《船舶与海洋工程静力学》在线作业2
一、单选题(共 5 道试题,共 25 分。
)
1. 军用舰艇的正常排水量是指正式试航时的排水量,相当于标准排水量加上保证()%航程所需的燃料、润滑油和锅炉用水的重量。
A. 20
B. 30
C. 40
D. 50
正确答案:D
2. 满载水线以上主体水密部分的体积所能产生的浮力,是下列哪个名词的解释?()
A. 静稳性
B. 动稳性
C. 浮力
D. 储备浮力
正确答案:D
3. 在建造和使用过程中,总是设法使其重心位于中纵剖面上,为了避免()状态。
A. 横倾
B. 纵倾
正确答案:A
4. 首先计算各水线面面积等有关数据,然后将水线面沿吃水方向积分来计算排水体积和浮心位置。
这是哪种计算法?()
A. 纵向计算法
B. 横向计算法
C. 垂向计算法
正确答案:C
5. 船舶出港状态一般假定燃料、润滑油、淡水、粮食及其他给养物品还剩余()。
1、图示平面力系,已知:F1=8kN,F2=3kN,M=10kN·m,R=2m,θ=120º。
试求:(1)力系向O点简化的结果;(2)力系的最后简化结果,并示于图上。
2、结构如图,自重不计,已知:F P=4kN,AD=DB,DE段绳处于水平。
试求:A、B处的约束力。
3、图示多跨梁,自重不计。
已知:M、F P、q、L。
试求支座A、B的约束反力及销钉C 对AC梁的作用力。
kN⋅,F =2kN 4、图示多跨梁由AC和CD铰接而成,自重不计。
已知:q =10kN/m,M=40m作用在AB中点,且θ=450,L=2m。
试求支座A、B、D的约束力。
5、图式机构,AB=BC,BD=BE,不计各杆自重,D、E两点用原长为L=0.5m,弹簧常数k=1/6(kN/m)的弹簧连接,设在B处作用一水平力F,已知:F=20N,L1=0.4m,L2=0.6m。
求机构处于平衡时杆AB 与水平面的夹角θ。
6、在图所示机构中,曲柄OA 上作用一力偶,其力偶矩大小为M ,另在滑块D 上作用水平F ,机构尺寸如图所示,各秆重量不计。
求当机构平衡时,力F 与力偶短M 的关系。
7、在如图所示物块中,已知斜面的倾角为θ,接触面间的摩擦角为ϕ f 。
试问:(1)拉力F r 与水平面间的夹角β 等于多大时拉动物块最省力; (2)此时所需拉力F r 的大小为多少?8、两长度相同的均质杆AB ,CD 的重力大小分别为P = 100 N ,P 1 = 200 N ,在点B 用铰链连接,如图所示。
杆BC 的C 点与水平面之间的静滑动摩擦因数f s = 0.3。
已知:θ = 60º,试问:(1)系统能否平衡?并加以证明。
(2)若系统能够平衡,求C 点摩擦力的大小和方向。
1刚体系统静力学作业一、是非题判断任意两个力都可以简化为一个合力。
力偶可以从刚体的作用平面移到另一平行平面,而不改变它对刚体的作用效应。
平面一般力系的合力对作用面内任一点的矩,等于力系各力对同一点的矩的代数和。
如果作用在刚体上的力系的主矢等于零,即力多边形自行封闭,则此力系平衡。
作用与反作用力是一对等值、反向、共线的平衡力。
力对一点的力矩矢在通过该点的任一轴上的投影等于这个力对该轴的力矩。
若作用在刚体上的三个力的作用线汇交于同一个点,则该刚体必处于平衡状态。
力是滑移矢量,力沿其作用线滑移不改变对物体的作用效果。
力沿坐标轴分解就是力向坐标轴投影。
力偶系的主矢为零。
若一平面力系对某点之主矩为零,且主矢亦为零,则该力系为一平衡力系。
力系向一点简化的理论依据是力的平移定理。
平行力系中心只与力系各力的大小和作用点有关,而与各力的方向无关。
二、填空题1、平面汇交力系平衡的几何条件是( )。
2、力偶的三要素是( )、( )和( )。
3、平面力系二矩式平衡方程的附加条件是( )。
4、静力学四大公理中只适用于刚体的公理是( )。
5、作用在刚体上的两个力偶的等效条件是( )。
6、作用在刚体上的三个力使刚体处于平衡状态,则这三个力必然( )。
三、已知:q=20KN/m, P=100KN, m=50KN.m ,图中1、2、3杆及杆AB的自重均不计,求1、2、3杆受力。
四、铰链支架有两杆AD、CE和滑轮组成,B处为铰链,尺寸如图示。
滑轮上吊有Q=10KN 的重物,求固定铰链支座A和E的约束反力。
已知R=0.50m,r=0.25m。
五、求图示梁A、B处反力。
大工14秋《船舶与海洋工程静力学》在线作业2
一,单选题
1. 某船的空船重量为4000t,载重量为10000t,则船舶的排水量为多少?()
A. 4000t
B. 6000t
C. 10000t
D. 14000t
?
正确答案:D
2. 应用计算机进行船舶计算时,基本上都采用()。
A. 横向沿船宽方向计算
B. 垂向沿吃水方向计算
C. 纵向沿船长方向计算
D. 以上均不对
?
正确答案:C
3. ()的储备浮力往往在100%以上。
A. 内河驳船
B. 海船
C. 货船
D. 军舰
?
正确答案:D
4. 满载水线以上主体水密部分的体积所能产生的浮力,是下列哪个名词的解释?()
A. 静稳性
B. 动稳性
C. 浮力
D. 储备浮力
?
正确答案:D
5. 军舰的储备浮力往往在()以上。
A. 20%
B. 50%
C. 80%
D. 100%
?
正确答案:D。
《应用力学》作业参考答案第一章静力学基本概念1-1.它们的主要区别是:二力平衡公理中所说的两个力是作用在同一物体上的;而作用力与反作用力是分别作用在两个不同的物体上,所以这两个力也谈不上平衡。
1-2.可以。
沿A、B两点的连线方向加上一对大小相等、方向相反的力即可。
这样的一对力满足二力平衡条件,可以使曲杆处于平衡状态。
1-3.此三力一定不平衡。
这是因为:若将力系中的任意两个力合成,并用其合力表示,则原力系成为由两个力组成的力系,且这两个力的作用线不在一条直线上,所以力系一定不平衡。
1-4.等式F=F1+F2为矢量式,表示矢量F为F1与F2的矢量和;而F=F1+F2则为代数式,仅表示F、F1、F2间的数量关系。
1-5.(a)滚子共受三个力作用,一个是主动力P,另外两个为约束反力:A处为柔索约束,其反力沿拉线方向离开滚子,B处为光滑接触面约束,反力沿滚子的半径方向指向滚子(受力图略)。
(b)物体共受三个力作用,一个是主动力P,另外两个为约束反力,由于A、B两处均为柔索约束,所以两个约束反力分别作用于A、B两处,沿柔索方向离开物体(受力图略)。
(c)物体共受三个力作用,一个是主动力P,另外两个为约束反力,由于两处均为光滑接触面约束,所以两个约束反力分别沿两处接触面公法线方向(支承面棱角处垂直于杆的轮廓,B处沿圆弧形支承面的半径)指向物体(受力图略)。
(d)物体共受四个力作用,一个是主动力P,另外三个为约束反力,由于D、E、B三处均为光滑接触面约束,所以约束反力分别在D、E、B处沿接触面公法线方向(D、E两处垂直于杆的轮廓,B与水平支承面垂直)指向物体(受力图略)。
1-6.受力图如图所示。
1-7.1-8.知,A 、时,B 处的反力方向由作用与反作用公理确定,C 处用一对正交分力表示即可。
画整体受力图时,B 处的约束反力对整体而言是内力,不画。
(受力图略)。
第二章 平面汇交力系与平面力偶系2-1.解:先由合力投影定理求得合力在x 、y 轴上的投影:)kN (8.181222005002225045cos 45cos 0)kN (5.364222002225040045sin 045sin 432421-=⨯+-⨯=︒+-︒+=-=⨯-⨯+-=︒-+︒+-=F F F F F F F F Ry Rx合力的大小为)kN (3.407)8.181()5.364(2222=-+-=+=RyRx R FF F合力的方向用其与x 轴所夹锐角表示︒=--==5.265.3648.181arctanarctanRxRy F F α2-2.解题指导:(1)分析各构件受力,确定研究对象,并画出其受力图。
1.在半径R的圆面积内挖去一半径为r的圆孔。
试求剩余面积的重心。
2.已知正方形OADB的边长为l,试在其中求出一点E,使此正方形在被截去等腰三角形OEB 后,E点即为剩余面积的重心。
3.图示机械元件由匀质材料所制成。
尺寸为h1=0.5cm,h2=0.75cm,r=0.95cm,R=1.5cm,l=2.55cm。
试求其重心的y坐标。
R
1.桁架如图示。
已知:F=3kN,l=3m。
试用节点法计算各杆的力。
2.桁架如图示。
已知力F,尺寸l。
试求杆件BC、DE的力。
摩擦作业(1)
1.楔块顶重装置如图示。
已知:重块B的为Q,与楔块之间的静摩擦因数为f S,楔块顶角为θ。
试求:(1)顶住重块所需力F的大小;(2)使重块不向上滑所需力F的大小;(3)不加力F能处于自锁的角θ的值。
2.半径为r、重力为Q的匀质圆盘如图示,其与固定面间的静摩擦因数均为f S。
试求保持圆盘静止不动的最大力偶矩M max。
3.匀质矩形物体ABCD如图示,已知:AB宽b=10cm,BC高h=40cm,其重力P=50N,与斜面间的静摩擦因数f S=0.4 ,斜面的斜率为3/4,绳索AE段为水平。
试求使物体保持平衡的最小Q。
min
摩擦作业(2)
1.图示一制动系统。
已知:l=6cm,r=10cm,静滑动摩擦因数f S=0.4,在鼓轮上作用有一力偶矩M=500N·cm 的力偶。
试求鼓轮未转时,B处液压缸施加的最小力:(1)施加的力偶为顺时针转向;(2)施加的力偶为逆时针转向。
2.物块A的重力PA=300N,匀质轮B的重力PB=600N,物块A与轮B接触处的静摩擦因数fS1=0.3,轮与地面间的静摩擦因数f S2=0.5 。
试求能拉动轮B的水平拉力F的最小值。
3.一旋转轴受轴向力F=10kN,轴的r=25mm,R=75mm,其上的力偶矩M=150N·m。
试求静摩擦因数。
4.一轮半径为R,轮与水平面间的滚阻系数为δ。
试问水平力F使轮只滚动而不滑动时,轮与水平面间的静摩擦因数f S需满足什么条件?。