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大学《工程力学》课后习题解答-精品

大学《工程力学》课后习题解答-精品2020-12-12【关键字】情况、条件、动力、空间、主动、整体、平衡、建立、研究、合力、位置、安全、工程、方式、作用、结构、水平、关系、分析、简化、倾斜、支持、方向、协调、推动(e)(c)(d)(e)’CD2-2 杆AC 、BC 在C 处铰接，另一端均与墙面铰接，如图所示，F 1和F 2作用在销钉C 上，F 1=445 N ，F 2=535 N ，不计杆重，试求两杆所受的力。

解：(1) 取节点(2) AC 与BC 2-3 水平力F A 和D 处的约束力。

解：(1) 取整体(2) 2-4 在简支梁，力的大小等于20KN ，如图所示。

若解：(1)(2)求出约束反力：2-6 如图所示结构由两弯杆ABC 和DE 构成。

构件重量不计，图中的长度单位为cm 。

已知F =200 N ，试求支座A 和E 的约束力。

解：(1) 取DE (2) 取ABC2-7 在四连杆机构ABCD 试求平衡时力F 1和F 2解：（1）取铰链B (2) 取铰链C 由前二式可得：F FF ADF2-9 三根不计重量的杆AB，AC，AD在A点用铰链连接，各杆与水平面的夹角分别为450，，450和600，如图所示。

试求在与O D平行的力F作用下，各杆所受的力。

已知F=0.6 kN。

解：(1)间汇交力系；(2)解得：AB、AC3-1 已知梁AB 上作用一力偶，力偶矩为M ，梁长为l ，梁重不计。

求在图a ，b ，c 三种情况下，支座A 和B 的约束力解：(a) (b) (c) 3-2 M ，试求A 和C解：(1) 取 (2) 取 3-3 Nm ，M 2解：(1)(2) 3-5 大小为AB 。

各杆解：(1)(2)可知：(3) 研究OA 杆，受力分析，画受力图：列平衡方程：AB A3-7 O1和O2圆盘与水平轴AB固连，O1盘垂直z轴，O2盘垂直x轴，盘面上分别作用力偶（F1，F’1），（F2，F’2）如题图所示。

工程力学教程第二版课后习题答案

工程力学教程第二版课后习题答案工程力学是一门应用力学原理研究工程结构和材料力学性能的学科。

作为工程学的基础课程之一，工程力学的学习对于培养工程师的分析和解决实际工程问题的能力至关重要。

而工程力学教程第二版是一本经典的教材，其中的课后习题是帮助学生巩固所学知识的重要辅助材料。

本文将为读者提供工程力学教程第二版课后习题的答案，帮助读者更好地理解和掌握工程力学的知识。

第一章：静力学1. 问题：一根长度为L，截面为矩形的梁，其宽度为b，高度为h。

梁的两端分别固定在支座上，中间有一个集中力P作用在梁上。

求梁在P作用下的最大弯矩和最大剪力。

答案：根据静力学原理，我们可以通过平衡力和力矩来求解该问题。

首先，根据平衡力的原理，梁在P作用下的最大剪力等于P。

其次，根据力矩的原理，梁在P作用下的最大弯矩等于P乘以梁的长度L的一半。

因此，最大弯矩为PL/2。

第二章：动力学1. 问题：一个质量为m的物体以速度v沿着水平方向运动，突然撞击到一个质量为M的静止物体上。

求撞击后两个物体的速度。

答案：根据动量守恒定律，撞击前后两个物体的总动量保持不变。

设撞击后质量为m的物体的速度为v1，质量为M的物体的速度为v2。

由动量守恒定律可得mv = mv1 + Mv2。

另外，根据能量守恒定律，撞击前后两个物体的总动能保持不变。

设撞击前质量为m的物体的动能为1/2mv^2，撞击后质量为m的物体的动能为1/2mv1^2，质量为M的物体的动能为0（静止）。

由能量守恒定律可得1/2mv^2 = 1/2mv1^2 + 0。

综上所述，可以解得v1 = (m - M)v / (m + M)，v2 = 2m / (m + M)。

第三章：应力分析1. 问题：一个长方体的尺寸为a×b×c，其材料的杨氏模量为E，泊松比为v。

求该长方体在x、y、z方向上的应力分量。

答案：根据应力分析的原理，我们可以通过应力的定义和杨氏模量、泊松比的关系来求解该问题。

工程力学课后习题答案解析

《工程力学》复习资料1．画出（各部分）的受力图（1）（2）（3）2．力F作用在边长为L正立方体的对角线上。

设Oxy平面与立方体的底面ABCD 相平行，两者之间的距离为h，试求力F对O点的矩的矢量表达式。

解：依题意可得：ϕθcos cos ⋅⋅=F F xϕθsin cos ⋅⋅=F F y θsin ⋅=F F z 其中33sin =θ 36cos =θ 45=ϕ 点坐标为：()h l l ,, 则()3)()(3333333j i h l F k F j F i F F M +⋅+=-+-= 3．如图所示力系由F 1，F 2，F 3，F 4和F 5组成，其作用线分别沿六面体棱边。

已知：的F 1=F 3=F 4=F 5=5kN, F 2=10 kN ，OA=OC/2=1.2m 。

试求力系的简化结果。

解：各力向O 点简化 0.0.0.523143=-==-==+-=C O F A O F M C B F A O F M C O F C O F M Z Y X 即主矩的三个分量 kN F F Rx 55==kN F F Ry 102==kN F F F F RZ 5431=+-=即主矢量为: k j i 5105++合力的作用线方程 Z y X ==24．多跨梁如图所示。

已知：q=5kN ，L=2m 。

试求A 、B 、D 处的约束力。

取CD 段0=∑ci M 0212=-⋅ql l F D 解得 kN F D 5=取整体来研究，0=∑iy F02=+⋅-+D B Ay F l q F F 0=∑ix F 0=Ax F0=∑iAM 032=⋅+⋅-⋅l F l ql l F D B 联合以上各式，解得 kN F F Ay A 10-== kN F B 25=5．多跨梁如图所示。

已知：q=5kN ，L=2m ，ψ=30°。

试求A 、C 处的约束力。

（5+5=10分）取BC 段0=∑iy F0cos 2=⋅+⋅-ϕC B F l q F 0=∑ix F 0sin =⋅-ϕC Bx F F0=∑icM 022=⋅⋅+⋅-l l q l F By联合以上各式，解得 kN F Bx 77.5= kN F By 10= kN F C 574.11=取整体研究0=∑ix F0sin =⋅-ϕC Ax F F 0=∑iy F 0cos 2=⋅+⋅-ϕC Ay F l q F0=∑iAM 04cos 32=⋅⋅+⋅⋅-l F l l q M C A ϕ 联合以上各式，解得 kN F Ax 774.5= kN F Ay 10= m kN M A ⋅=406．如图无底的圆柱形容器空筒放在光滑的固定地面上，内放两个重球。

工程力学课后习题答案（2-6章版本2）

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。

chap2机构的组成及结构分析

Mechanical Design
第二章机构的组成及结构分析 3 机构运动简图绘制
机构运动简图
机构运动简图的作用
表示机构的结构和运动情况
作为运动分析和动力分析的依据
机械基础及工程力学系王震国
Mechanical Design
第二章机构的组成及结构分析 3 机构运动简图绘制
机构运动简图
机构示意图
机械基础及工程力学系王震国
Mechanical Design
第二章机构的组成及结构分析 1 研究机构结构的目的
研究机构结构的目的：
研究组成机构的组成原理，并根据结构特点对机构进行分类；
不同的机构都有各自的特点，把各种机构按结构加以分类，其目的是按其分类建立运动分析和动力分析的一般方法。
机械基础及工程力学系王震国
机构运动简图的绘制
绘制机构运动简图的步骤：
恰当的选择投影面，并将机构停留在适当地位臵，避免构建重叠一般选择与多数构件的运动平面相平行的面为投影面选择适当的长度比例尺μl，确定出个运动副之间的相对位臵，用规定的符号表示各运动副，并将同一构件参与构成的运动副符号用简单的线条连接起来。
机械基础及工程力学系王震国 Mechanical Design
不按比例绘制的简图。
只反映机构的结构情况
机械基础及工程力学系王震国
Mechanical Design
常用机构运动简图符号
在机架上的电机带传动齿轮齿条传动圆锥齿轮传动
链传动
圆柱蜗杆蜗轮传动
外啮合圆柱齿轮传动
凸轮传动
内啮合圆柱齿轮传动
机械基础及工程力学系王震国

电子课件-《工程力学(第二版)(少学时)》第2章约束与物体的受力分析

第2章约束与物体的受力分析
§2-1 约束与约束反力
一、自由体与非自由体
§2-1 约束与约束反力
§2-1 约束与约束反力
二、主动力与约束反力
§2-2 几种常见的约束及其约束反力
一、柔性体约束
§2-2 几种常见的约束及其约束反力
二、光滑面约束
§2-2 几种常见的约束及其约束反力
三、光滑圆柱铰链约束１．中间铰链约束
§2－3 物体的受力分析与受力图
物体受力图的画法与步骤：
1．确定研究对象，取分离体。 2．画主动力。 3．画约束反力。 4 ．准确标注各力相应的符号和作用点的字母。 5 ．检查是否有多画、漏画或画错的力。
§2－3 物体的受力分析与受力图
解题前须知：
1.画受力图时，先画主动力，然后在解除约束处画约束反力。必须清楚每个力的施力物是何物。
分离体——为了清楚地表达出某个物体的受力情况，必须将它从与之相联系的周围物体中分离出来。分离的过程就是解除约束的过程，在解除约束的地方用相应的约束反力来代替约束的作用。被解除约束后的物体简称分离体。
物体的受力图——将物体所受的全部主动力与约束反力以力的矢量形式表示在分离体上，这样得到的图形称为研究对象的受力图。
§2-2 约束及其约束反力
3.活动铰链支座
§1-3 约束与约束反力
4．固定端约束
固定端约束是指物体的一端嵌入另一物体内，或与另一物体以一定的接触面相固定的约束。
固定端约束示例 a)夹紧在刀架上的车刀 b)卡盘夹持的工件
§2－3 物体的受力分析与受力图
2.要善于分析二力平衡物体的受力方向，并正确应用三力平衡汇交定理分析三力平衡刚体的受力特点。
3.一对作用力和反作用力要用同一字母，在其中一个力的字母上加上“′”以示区别。作用力的方向确定了，反作用力的方向就不能随便假设，一定要符合作用与反作用公理。

工程力学课后习题答案第二版

工程力学课后习题答案第二版工程力学是一门应用力学原理研究工程结构力学性质和变形规律的学科。

在学习这门课程时，课后习题是巩固和加深对知识的理解和掌握非常重要的一环。

本文将为大家提供工程力学课后习题第二版的答案，帮助大家更好地学习和应用这门学科。

第一章：力的基本概念和力的作用效果1. 一个力的大小和方向完全由它的作用点、作用方向和作用线的位置决定。

第二章：力的合成与分解1. 合力的大小等于各个力的矢量和的大小，方向与矢量和的方向一致。

2. 分解力是将一个力分解为两个或多个力，使其合力等于原力。

第三章：力的平衡1. 在力的平衡条件下，合力和合力矩均为零。

2. 平衡条件可以用来计算物体上未知力的大小和方向。

第四章：力的传递与支持1. 力的传递是指力在物体内部的传递和传递路径。

2. 支持是指物体受力后的支撑和承受能力。

第五章：力的作用点的变化1. 力的作用点的变化会改变物体的力学行为和受力情况。

2. 力的作用点的变化可以改变物体的平衡状态和变形情况。

第六章：力的矩1. 力的矩是力对某一点产生的力矩。

2. 力的矩可以用来计算物体的平衡条件和受力情况。

第七章：力的偶力系统1. 偶力系统是指力对称分布在物体上的力系统。

2. 偶力系统的合力为零，合力矩不为零。

第八章：力的等效1. 等效力是指具有相同外力效果的力。

2. 等效力可以用来简化力的计算和分析。

第九章：力的图解法1. 力的图解法是一种通过力的图示来计算和分析力的方法。

2. 力的图解法可以帮助我们更直观地理解和应用力的知识。

第十章：力的应用1. 力的应用是指将力的原理和方法应用于实际工程问题的过程。

2. 力的应用可以帮助我们解决各种力学问题和优化工程结构。

通过对工程力学课后习题第二版的答案的学习和理解，我们可以更好地掌握和应用这门学科。

同时，通过解答习题，我们可以提高自己的分析和解决问题的能力，培养工程思维和创新能力。

希望本文提供的答案能够帮助大家更好地学习和掌握工程力学知识。

工程力学第2章

பைடு நூலகம்
合力R为零等价于
∑ X i = 0 i =1 n ∑ Yi = 0 i =1
n
平面汇交力系平衡的必要与充分条件可解析地表达为：平面汇交力系平衡的必要与充分条件可解析地表达为：力系中所有各力在两个坐标轴上投影的代数和分别为零。各力在两个坐标轴上投影的代数和分别为零。上式称为平面汇交力系的平衡方程。上式称为平面汇交力系的平衡方程。平面汇交力系有两个独立的平衡方程，可用于求解两个未知量。平面汇交力系有两个独立的平衡方程，可用于求解两个未知量。
∑Y = 0 :
− N A − N B sin α = 0
其中 sin α =
1 代入方程，，代入方程，解得 5
Rx = F1 cos 30° − F2 cos 60° + F3 cos 45° = −9.87N Ry = F1 sin 30° − F2 sin 60° + F3 sin 45° = 87.64N
合力的大小和方向：合力的大小和方向：
2 R = Rx2 + Ry = 88.02N
Rx cos α = = −0.112 R
Y = 0 : − F − SCB sin 60o = 0 ∑
解得
将
SCB = S BC = − 3P 代入
F = 1.5P
工程力学（工程力学（二）第2章平面汇交力系
以上分析和求解的过程中，以上分析和求解的过程中，着重强调的是两个问题：是两个问题：一是要在了解研究对象的受力情况的基础恰当地选取分离体，上，恰当地选取分离体，以最简捷的思路给出求解未知量的过程。求解未知量的过程。二是要恰当地选取坐标轴和平衡方程，二是要恰当地选取坐标轴和平衡方程，提高计算工作的效率。高计算工作的效率。求解较复杂的平面问题时首先构思解题方形成解题思路，这不但是正确、案，形成解题思路，这不但是正确、顺利地解题的指导和保证，更是培养分析、题的指导和保证，更是培养分析、解决问题能力的必不可缺的训练。力的必不可缺的训练。

工程力学课后习题答案(单辉祖著)

工程力学课后习题答案(单辉祖著)工程力学课后习题答案(单辉祖著)在工程力学课程中，习题是提高学生运用理论知识解决实际问题的有效途径。

然而，在自学过程中，学生常常会遇到一些困难和疑惑。

为了帮助同学们更好地掌握工程力学的知识，我将为大家提供工程力学课后习题的答案和详细解析，希望能够对大家的学习有所帮助。

1. 第一章：静力学1.1 问题1：答案：根据平面力系统的平衡条件，可以将每个力分解为水平力和垂直力的分量，然后通过求和计算每个方向上的合力和力矩。

使用力学平衡方程，可以解得所需的未知量。

1.2 问题2：答案：该问题是一个平面力系统的静力平衡问题。

通过绘制自由体图，在各个方向上应用平衡条件，计算出所需的未知量。

2. 第二章：静力学2.1 问题1：答案：根据刚体受力平衡的条件，可以通过求和计算每个力的合力和力矩，并解得所需的未知量。

2.2 问题2：答案：该问题是一个刚体受力平衡的问题。

通过绘制刚体的自由体图，在各个方向上应用平衡条件，计算出所需的未知量。

3. 第三章：运动学3.1 问题1：答案：根据物体的运动规律，可以利用位置、速度和加速度之间的关系，通过计算得到所需的未知量。

3.2 问题2：答案：该问题是一个物体运动规律的问题。

根据已知条件，计算物体的加速度、速度和位置等参数。

4. 第四章：动力学4.1 问题1：答案：根据牛顿第二定律和动量定理，利用所给条件计算物体的加速度、速度和位置等参数。

4.2 问题2：答案：该问题是一个物体的动力学问题。

根据已知条件，应用动力学定律，计算所需的未知量。

5. 总结与展望通过解答上述习题，我们可以更深入地理解和应用工程力学的知识。

在解题过程中，我们不仅要熟练掌握理论知识，还需要运用数学工具进行计算和分析。

希望同学们在学习过程中能够勤思考、勤问问题，并结合实际进行练习，以提高解决实际问题的能力。

通过学习工程力学，在实际工程中可以更好地应用科学知识，并解决现实生活中的问题。

(完整版)工程力学课后详细答案

第一章静力学的基本概念受力图第二章平面汇交力系2-1解：由解析法，23cos 80RX F X P P Nθ==+=∑12sin 140RY F Y P P Nθ==+=∑故：22161.2R RX RY F F F N=+=1(,)arccos2944RYR RF F P F '∠==2-2解：即求此力系的合力，沿OB 建立x 坐标，由解析法，有123cos45cos453RX F X P P P KN==++=∑13sin 45sin 450RY F Y P P ==-=∑故： 223R RX RY F F F KN=+= 方向沿OB 。

2-3 解：所有杆件均为二力杆件，受力沿直杆轴线。

（a ）由平衡方程有：0X =∑sin 300AC AB F F -=0Y =∑cos300AC F W -=0.577AB F W=（拉力）1.155AC F W=（压力）（b ）由平衡方程有：0X =∑ cos 700AC AB F F -=0Y =∑sin 700AB F W -=1.064AB F W=（拉力）0.364AC F W=（压力）（c ）由平衡方程有：0X =∑cos 60cos300AC AB F F -=0Y =∑sin 30sin 600AB AC F F W +-=0.5AB F W= (拉力)0.866AC F W=（压力）（d ）由平衡方程有：0X =∑sin 30sin 300AB AC F F -=0Y =∑cos30cos300AB AC F F W +-=0.577AB F W= (拉力)0.577AC F W= (拉力)2-4 解：（a ）受力分析如图所示：由x =∑ 22cos 45042RA F P -=+15.8RA F KN∴=由Y =∑ 22sin 45042RA RB F F P +-=+7.1RB F KN∴=(b)解：受力分析如图所示：由x =∑3cos 45cos 45010RA RB F F P ⋅--=0Y =∑1sin 45sin 45010RA RB F F P ⋅+-=联立上二式，得：22.410RA RB F KN F KN==2-5解：几何法：系统受力如图所示三力汇交于点D ，其封闭的力三角形如图示所以：5RA F KN= （压力）5RB F KN=（与X 轴正向夹150度）2-6解：受力如图所示：已知，1R F G = ，2AC F G =由x =∑cos 0AC r F F α-=12cos G G α∴=由0Y =∑ sin 0AC N F F W α+-=22221sin N F W G W G G α∴=-⋅=--2-7解：受力分析如图所示，取左半部分为研究对象由x =∑cos 45cos 450RA CB P F F --=0Y =∑sin 45sin 450CBRA F F '-=联立后，解得：0.707RA F P=0.707RB F P=由二力平衡定理0.707RB CB CBF F F P '===2-8解：杆AB ，AC 均为二力杆，取A 点平衡由x =∑cos 60cos300AC AB F F W ⋅--=0Y =∑sin 30sin 600AB AC F F W +-=联立上二式，解得：7.32AB F KN=-（受压）27.3AC F KN=（受压）2-9解：各处全为柔索约束，故反力全为拉力，以D ，B 点分别列平衡方程（1）取D 点，列平衡方程由x =∑sin cos 0DB T W αα-=DB T Wctg α∴==（2）取B 点列平衡方程：由0Y =∑sin cos 0BDT T αα'-=230BD T T ctg Wctg KN αα'∴===2-10解：取B 为研究对象：由0Y =∑sin 0BC F P α-=sin BC PF α∴=取C 为研究对象：由x =∑cos sin sin 0BCDC CE F F F ααα'--=由0Y =∑ sin cos cos 0BC DC CE F F F ααα--+=联立上二式，且有BCBC F F '= 解得：2cos 12sin cos CE P F ααα⎛⎫=+⎪⎝⎭取E 为研究对象：由0Y =∑ cos 0NH CEF F α'-=CECE F F '= 故有：22cos 1cos 2sin cos 2sin NH P PF ααααα⎛⎫=+= ⎪⎝⎭2-11解：取A 点平衡：x =∑sin 75sin 750AB AD F F -=0Y =∑cos 75cos 750AB AD F F P +-=联立后可得： 2cos 75AD AB PF F ==取D 点平衡，取如图坐标系：x =∑cos5cos800ADND F F '-=cos5cos80ND ADF F '=⋅由对称性及ADAD F F '=cos5cos5222166.2cos80cos802cos 75N ND AD P F F F KN'∴===⋅=2-12解：整体受力交于O 点，列O 点平衡由x =∑cos cos300RA DC F F P α+-=0Y =∑sin sin 300RA F P α-=联立上二式得：2.92RA F KN=1.33DC F KN=（压力）列C 点平衡x =∑405DC AC F F -⋅=0Y =∑ 305BC AC F F +⋅=联立上二式得： 1.67AC F KN=（拉力）1.0BC F KN=-（压力）2-13解：（1）取DEH 部分，对H 点列平衡x =∑05RD REF F '= 0Y =∑05RD F Q =联立方程后解得： 5RD F Q =2REF Q '=（2）取ABCE 部分，对C 点列平衡x =∑cos 450RE RA F F -=0Y =∑sin 450RB RA F F P --=且RE REF F '=联立上面各式得： 22RA F Q =2RB F Q P=+（3）取BCE 部分。

工程力学第二章共48页PPT资料

F1 F2
求合力 FR
F3
F4
4
（3）
平面汇交力系的合成与平衡
F1
b
F1
力多边形法则
O
F4
F2 F3
c
F2
d F3
F4
e
FR
b
c
F2
FR1 FR2
d F3
F4
e
F1
FR
a
FR1 = F1 + F2 FR2 = FR1 + F3
= F1 + F2+ F3 FR = FR2 + F4
而分力是矢量，既有大小，又有方向；
但力在平面上的投影是矢量。
16
平面汇交力系的合成与平衡的解析法
（3）
平面汇交力系的合成与平衡
二、合力投影定理
z
F1
F2
FR
Fn
O
y
Fi
x
合力 FR 在坐标轴 x，y，z 上的投影分别为
FRx，FRy，FRz
17
z
（3）
平面汇交力系的合成与平衡
F2
FR
F1
Fn
O
y
Fi
x
FR = FRx i + FRy j + FRz k
Fi = Fxi i + Fyi j + Fzi k
FR= Fi
FRx i + FRy j+ FRz k = ( Fxi i + Fyi j + Fzi k )
= ( Fxi ) i +( Fyi ) j +( Fzi ) k

(最新整理)工程力学课件第2章(力系的简化)

2.1.3力系简化的概念
2021/7/26
21
2.1力系等效与简化的概念
2.1.3 力系简化的概念
所谓力系的简化，就是将由若干个力和力偶所组成的力系，变为一个力或一个力偶，或者一个力与一个力偶的简单而等效的情形。这一过程称为力系的简化 (reduction of force system)。
返回总目录 2021/7/26
返回 37
2.3 平面力系的简化
2.3.1平面一般力系向一点简化
2.3.2 平面汇交力系与平面力偶系的简化结果
2.3.3平面力系的简化结果
2021/7/26
38
2.3平面力系的简化
2.3.1平面一般力系向一点简化
平面力系向一点简化的思想方法是：应用力的平移定理，将平面力系分解成两
2.2力系简化的基础－力向一点平移定理
－F
F
F
M=Fd
F
2021/7/26
施加平衡力系后由3个力所组成的力系，变成了由作用在O点的力和作用在刚体上的一个力偶矩为M的力偶所组成的力系。
30
2.2力系简化的基础－力向一点平移定理
力向一点平移定理
作用于刚体上的力可以平移到任一点，而不改变它对刚体的作用效应，但平移后必须附加一个力偶，附加力偶的力偶矩等于原力对平移点之矩。此即力向一点平移定理。
－F
对大小相等、方向相
反的平衡力系，这一 F 对力的数值与作用在
F A点的力数值相等，
2021/7/26
作用线与平行。27
2.2力系简化的基础－力向一点平移定理
－F
2021/7/26
根据加减平衡力
系原理，施加上述平
r
衡力系后，力对刚体

工程力学(下)chapt2解析

试件:
d
与夹头配合
L 标距（试验段长度）
圆形 L＝10d或5d
1、低碳钢拉伸时的力学性能
轴向拉伸和压缩
低碳钢(C≤0.3%)拉伸实验及力学性能
强度指标
σ
σb 颈缩阶段
σe
σp
σs
强化阶段屈服阶段
线弹性阶段
O
应力-应变（σ-ε）图
σp----比例极限 σe----弹性极限 σs----屈服极限 σb----强度极限
轴向拉伸和压缩
横截面----是指垂直杆轴线方向的截面；
斜截面----是指任意方位的截面。 ①全应力：
F
F
p
=
F cos
A
=0
cos
②正应力：
p
= p cos = cos2
F
N
③切应力：
=
p
s in
=
0
2
sin 2
p 1） α=00时， σmax＝σ
2）α＝450时， τmax=σ/2
例2-4 木立柱承受压力，上面放有钢块。如图2-13所示，
F
F+F'
F 原有内力
F' 附加内力
材料力学中的内力
2、截面法、轴力
轴向拉伸和压缩
F
I
II
F
截面法
F
I
SFX=0： FN’ -FN’+F=0
II
SFX=0： FN x +FN-F=0
FN=F
Fx
①②③ 切代平取替衡
单位： N(牛顿)或 kN(千牛)
FN’=F
规定：轴力拉为正，轴力压为负。
注意：

工程力学课后题问题详解2廖明成

第二章汇交力系2.1在刚体的A 点作用有四个平面汇交力。

其中 F i = 2kN , F 2=3kN , F 3=lkN , 方向如题2.1图所示。

用解析法求该力系的合成结果。

解 F RXX = R cos3°0 F 4 COS °45 2 cksF60 EosKN F R y 八丫 =F 1 sin300 - F 4 cos450 F 2 sin60° - F 3 cos450 = 2.54KNF R 「F RX • F Ry =2.85KN(F R ,X) =arcta 门邑=63.0702.2题2.2图所示固定环受三条绳的作用，已知 F i = 1kN , F 2=2kN , F 3=l.5kN 。

合成结果。

题 2一2 D解：2.2图示可简化为如右图所示F RX = » X 二 F 2 F 3COS 600 =2.75KN F Ry 「丫四-F 3sin600 = -0.3KNF R F FRX F Ry=2.77KNF 4=2.5kN,1.29求该力系的题2.1图2.3力系如题2.3图所示。

已知：F I = 100N , F 2=50N , F 3=50N ，求力系的合力。

F2F 3解：2.3图示可简化为如右图所示80 一 BAC - J - arcta n 53°60 F RX 二' X 二 F 3 —F 2COS J -80KN F R y 八丫二 F 「F 2S in v -140KNF R 「F Rx —F Ry “61.25 KN (F R ,X)二arctan^ =60.25。

2.4球重为 W = 100N ，悬挂于绳上，并与光滑墙相接触，如题 2.4图所示。

已知- =30 ,试求绳所受的拉力及墙所受的压力。

解：2.4图示可简化为如右图所示' X =F 推- F 拉 sin ；； =0'丫二 F 拉 cos ： _W =0W(F R ,X)二 arctan 二-6.2题2.4图F拉.F 拉=115.47N , F 推= 57.74N.墙所受的压力F=57.74N2.5均质杆AB 重为W 、长为I ,两端置于相互垂直的两光滑斜面上，如题 2.5图所示。

工程力学课后答案解析合单祖辉主编

2-2解：(1) 取节点C 为研究对象，画受力图，注意AC 、BC 都为二力杆，(2) 列平衡方程：12140 sin 600530 cos6005207 164 o y AC o x BC AC AC BC F F F F F F F F F N F N=⨯+-==⨯--=∴==∑∑ AC 与BC 两杆均受拉。

2-3解：(1) 取整体ABCD 为研究对象，受力分析如图，画封闭的力三角形：(2) 由力三角形得211 1.1222D A D D A F F FF F BC AB AC F F F F F =====∴===2-4解：(1) 研究AB ，受力分析并画受力图：F FDF F AF D(2) 画封闭的力三角形：相似关系：B A F F FCDE cde CD CE ED∆≈∆∴== 几何尺寸：11 222CE BD CD ED ===== 求出约束反力：12010 22010.4 45arctan 18.4B A o oCE F F kNCDED F F kN CDCECD α=⨯=⨯==⨯===-=2-6解：(1) 取DE 为研究对象，DE 为二力杆；F D = F E(2) 取ABC 为研究对象，受力分析并画受力图；画封闭的力三角形：FF BF AdceFF'15166.7 23A D E F F F F N ===⨯= 2-7解：（1）取铰链B 为研究对象，AB 、BC 均为二力杆，画受力图和封闭力三角形；1BC F =(2) 取铰链C 为研究对象，BC 、CD 均为二力杆，画受力图和封闭力三角形；22cos30o CB F F ==由前二式可得：121222120.61 1.63BC CB F F F F F or F F ==∴===2-9 解：(1) 取整体为研究对象，受力分析，AB 、AB 、AD 均为二力杆，画受力图，得到一个空间汇交力系；(2) 列平衡方程：F F BCF ABF 1C F CDF 2F CBF CD0 cos 45 cos 4500 cos 6000 sin 60sin 45sin 450o o x AC AB o yAD o o o zAD AC AB F F F F F F FF F F =⨯-⨯==-==--=∑∑∑解得：2 1.2 0.735 4AD AC AB AD F F kN F F F kN ===== AB 、AC 杆受拉，AD 杆受压。

工程力学下课件

工程力学下课件工程力学下课件一、课程说明1.课程基本情况课程名称：工程力学英文名称：Engineering Mechanics 课程编号：170009开课专业：工程技术（专）开课学期：2010—2011学年度第一学期学分/周学时：3/3 课程类型：必修课2．课程性质（本课程在该专业的地位作用）性质：《工程力学》是建筑施工管理专业学生必修的技术专业基础课。

它以高等数学、物理学为基础，通过本课程的学习，培养学生具有初步对建筑工程问题的简化能力，一定的力学分析与计算能力，是学习有关后继课程和从事专业技术工作的基础。

3．本课程的教学目的和任务通过学习本课程，培养学生具有静定结构和超静定结构受力分析的基本能力；掌握静定结构和超静定结构的稳定性和位移计算；熟练掌握杆件的内力图的画法；通过观察，了解力学实验的基本变形。

4．本课程与相关课程的关系、教材体系特点及具体要求在工程力学的学习过程中，经常会遇到数学、物理等先修课程的知识，因此，在学习中应根据需要对上述课程进行必要的复习，并在运用中得到巩固和提高。

在后续课程中，结构力学又是建筑结构、地基基础和施工技术等课程的基础。

本教材依据《高职高专教育土建类专业力学课程教学基本要求》编写，是高职高专力学系列课程教学内容及课程体系改革的成果。

全书力求体现高职高专教育培养高等技术应用型人才的特点，精选静力学、材料力学和结构力学的`有关内容，使之融会贯通，内容精练，重点突出，应用性强。

知识要求：本课程在教学实施过程中应从本专业的培养目标、特点及学生的实际情况出发，对基本力学原理和理论的讲授以实际应用和后续专业课程的要求为目的，教学內容以必需够用为度，讲授结构的计算简图、结构的几何组成，重点讲授常用杆件结构的內力分析和计算、受力图的绘制方法、应力分析和强度计算、位移分析和刚度验算，讲授杆件的静定结构和超静定结构的稳定性计算和位移计算。

能力要求：（1）、了解结构的计算简图、几何组成等基础知识；（2）、熟练掌压杆的应力的基本知识和运算；（3）、掌握静定结构的受力分析；（4）、掌握结构位移计算及刚度校核；（5）、掌握杆件稳定性计算的基本概念；(6）、掌握超静定结构的位移的计算；(7）、了解力学实验的基本过程。

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