重庆大学网络教育学院-2020年春季学期课程作业工程力学作业资料2020

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重庆大学网络教育学院-2020年春季学期课程作业工程力学作业资料
一、填空题 (共 10 题、0 / 20 分 )
1、
多跨静定梁是由若干单跨静定梁用______连接而成的静定结构。

参考答案是:铰
2、
建立平面任意力系的二力矩式平衡方程应为:任意两点A、B为矩心列两个力矩方程,取x 轴为投影轴列投影方程,但A、B两点的连线应_____x轴。

参考答案是:不能垂直于
3、
对于平面上由n个物体组成的系统来说,不论就系统还是就系统的部分或单个物体,都可以写一些平衡方程,但至多只有_____个独立的平衡方程。

参考答案是:3n
4、
应力圆与横轴交点的横坐标就是一点的_____。

参考答案是:主应力值
5、
如果一轴过截面形心,那么截面对该轴的_____等于零。

参考答案是:静矩
6、
建立平面任意力系平衡方程时,为方便求解,通常把坐标轴选在与_____的方向上,把矩心选在_____的作用点上。

参考答案是:未知力垂直、未知力
7、
虎克定律的关系式Δl=F N l/EA 中,E表示材料抵抗_____能力的一个系数,称为材料的
_____。

EA表示杆件抵抗____能力的大小,称为杆件的_____ 。

参考答案是:弹性变形、弹性模量、弹性变形、抗拉(压)刚度
8、
梁在横向力作用下发生平面弯曲时,横截面上的最大正应力点和最大切应力点的应力情况是:最大正应力点的切应力_____,最大切应力点的正应力_____。

参考答案是:一定为零、不一定为零
9、
梁的抗弯刚度是_____;圆轴的抗扭刚度是_____;杆件的抗拉(压)刚度是_____。

参考答案是:EIZ、GIP、EA
10、
当梁上的某段作用有均匀分布载荷时,该段梁上的剪力图为_____。

参考答案是:斜直线
二、计算题 (共 5 题、0 / 40 分 )
1、
试校核图示连接销钉的剪切强度。

已知F=100KN,销钉直径d=30mm,材料的许用剪切力[τ]=60Mpa,若强度不够,应改用至少多大直径的销钉?
参考答案是:
解:销钉的每一个剪切面所承受的剪力如图所示,Fs=F/2。

销钉的剪切强度校核为:
因此,强度不够,不够安全工作。

利用强度条件进行截面设计:即,则有:
故,改用直径d=33mm的销钉。

2、
试求图示体系的计算自由度。

参考答案是:W = 2j-(b+r) = 2×5-(4+6) = 0
3、
平面钢架受力如图所示,已知F=50kN,忽略钢架自重,求钢架A、D处的支座反力。

参考答案是:
(1)构件受力分析
取钢架为研究对象,钢架受水平集中力F作用,A点的支反力F
A
和D点的支反
力F
D 方向如下图所示:D点处支座为活动铰支座,其约束反力F
D
的方向竖直向
上。

A点处支座为固定铰支座,其约束反力F
A
的方向未定,但由于钢架只受到
三个力的作用,且F与F
D 交于C点,根据三力平衡汇交定理,F
A
作用线必沿AC
方向。

(2)列平衡方程求解未知量F
A 和F
D
选取坐标系如上图所示。

由∑F
x =0 T F+F
A
cosα=0
由∑F
y =0 T F
D
+F
A
sinα=0
根据三角函数关系,有,
可解得:F A=-56kN,F D=25kN
4、
图(a)所示梁的抗弯刚度EI=常数,已知q和a,试用叠加法求该梁B截面处的挠度 (可按需要查用附表)。

参考答案是:
(1)只考虑B截面的外力F:;
(2)只考虑AC段的外力q:
(3)叠加:;5、
试用叠加法求图(a)示外伸梁C截面处的挠度。

已知梁的抗弯刚度EI为常数。

参考答案是:
(1)刚化AB部分:;
(2)刚化BC部分:
(3)叠加:;
三、画图题 (共 5 题、0 / 40 分 )
1、
如图所示多夸静定刚架,所受荷载及约束如图所示。

各构件自重不计。

分别画出刚架AB部分、刚架CD部分以及刚架ABD整体的受力图。

参考答案是:
2、
确定下图图示体系是何种体系?
参考答案是:
图体系AB杆为一刚片,BCD杆为一刚片,地面为一刚片,三者通过不在一条直线上的三个单铰两两相连,符合三刚片规则,所以是无多余约束的几何不变体系。

3、
如图所示三铰刚架,所受荷载及约束如图所示。

各构件自重不计。

分别画出刚架AC部分、刚架BC部分以及刚架ABC整体的受力图。

参考答案是:
4、
确定下图图示体系是何种体系?
参考答案是:
分析:图示体系AC杆为一刚片,BC杆为一刚片,地面为一刚片。

AC杆与地面
通过两个链杆连接,由于连接两个刚片的两根链杆与一个单铰的约束作用相同,所以AC杆与地面相当于通过虚铰O
1
连接,同理,BC杆与地面相当于通过
虚铰O
2
连接,同时,AC杆与BC杆通过单铰C连接。

AC杆、BC杆和地面三个刚
片通过不在同一条直线上的铰O
1、O
2
和C两两相连,满足三刚片规则,所以是
无多余约束的几何不变体系。

5、
画出下图所示杆AB、杆AC、杆DE及整个系统的受力图,假定所有接触处均光滑。

参考答案是:
解:整个杆系中杆DE为二力杆,其受力图如图(1)所示。

杆AC在A处约束反力
为R
A ,对杆AC,P、R'
D
、R
A
三力必汇交,其受力图如(2)所示。

杆AB在B处约
束反力为X
B 、Y
B
,在E处为R'
E
,A处为R'
A
,F处约束反力为N
F
,受力图(3)所
示。

整个系统在F处受到约束反力N
F ,在B处受到约束反力为R
B
,整个系统在
三力P、N
F、R
B
作用下平衡,三力必汇交。

其受力图如(4)所示。