工程力学习题集(三)

合集下载

工程力学(静力学和材料力学)范钦珊主编答案全集 (3)

工程力学(静力学和材料力学)范钦珊主编答案全集 (3)

习题 3-6 图
FD
D
A
45D
D BM
FRA
FRC
M
C
FRC
FRA
A
FD'
B
D
习题 3-6a 解图
习题 3-6b 解 1 图
习题 3-6b 解 2 图
解:对于图(a)中的结构,CD 为二力杆,ADB 受力如习题 3-6a 解图所示,根据力偶 系平衡的要求,由
ΣMi = 0,
FRA = FRC =
M 2
解得,
FT=50.99kN,
FN= 10kN
即 连 杆 AB作 用 于 曲 柄 上 的 推 力 大 小 为 5 0.99 k N,方 向 与 FT相 反 ,十 字 头 A 对 导 轨 的压力
大小为10kN,方向与FN方向相反。
3-13 异步电机轴的受力如图所示,其中G=4kN为转子铁心绕组与轴的总重量,Pδ =31.8kN为磁拉力,FP=12kN为胶带拉力。试求轴承A、B处的约束力。
10
由几何关系得 cosα = 4500 = 0.9 , 5000
列平衡方程
sin α = 0.436
∑ MO (F ) = 0 : 2FA × 4500 −F Wcosα × 5000 +F Wsinα ×1250 = 0
解得 FA = 27.25 kN
∑ Fx = 0 : FOx = FW sin α = 27.03kN ∑ Fy = 0 : FOy = FW cosα − 2FA = 1.3kN
FP
FP
FA
FB
习题 3-13 图
解:分析轴承受力为一组平行力系,由平衡方程:
习题 3-13 解图
∑ M B (F ) = 0 : − FP ×1380 − FA ×1020 + (G + Pδ ) × 640 = 0

《工程力学》课后习题与答案全集

《工程力学》课后习题与答案全集
解:取DC杆上的C为动点,OAB为动系,定系固结在支座上。
由 ,作出速度平行四边形,如图示:
即:
7.图示平行连杆机构中, mm, 。曲柄 以匀角速度 2rad/s绕 轴转动,通过连杆AB上的套筒C带动杆CD沿垂直于 的导轨运动。试示当 时杆CD的速度和加速度。
解:取CD杆上的点C为动点,AB杆为动系。对动点作速度分析和加速度分析,如图(a)、(b)所示。图中:
解:设该力系主矢为 ,其在两坐标轴上的投影分别为 、 。由合力投影定理有:
=-1.5kN
kN
kN

由合力矩定理可求出主矩:
合力大小为: kN,方向
位置: m cm,位于O点的右侧。
2.火箭沿与水平面成 角的方向作匀速直线运动,如图所示。火箭的推力 kN与运动方向成 角。如火箭重 kN,求空气动力 和它与飞行方向的交角 。
(d)由于不计杆重,杆AB在A、C两处受绳索作用的拉力 和 ,在B点受到支座反力 。 和 相交于O点,
根据三力平衡汇交定理,
可以判断 必沿通过
B、O两点的连线。
见图(d).
第二章力系的简化与平衡
思考题:1.√;2.×;3.×;4.×;5.√;6.×;7.×;8.×;9.√.
1.平面力系由三个力和两个力偶组成,它们的大小和作用位置如图示,长度单位为cm,求此力系向O点简化的结果,并确定其合力位置。

(mm/s)
故 =100(mm/s)
又有: ,因
故:
即:
第四章刚体的平面运动
思考题
1.×;2.√; 3.√;4.√;5.×.
习题四
1.图示自行车的车速 m/s,此瞬时后轮角速度 rad/s,车轮接触点A打滑,试求点A的速度。

工程力学(机电一体化技术)_习题集(含答案)

工程力学(机电一体化技术)_习题集(含答案)

《工程力学》课程习题集西南科技大学成人、网络教育学院版权所有习题【说明】:本课程《工程力学》(编号为09004)共有单选题,填空题1,计算题,简答题,填空题2,填空题3等多种试题类型,其中,本习题集中有[填空题2,填空题3]等试题类型未进入。

一、单选题1.工程力学材料力学部分的基本研究对象是()A.刚体B.质点C.弹性变形体D.变形杆件2.工程力学静力学部分的基本研究对象是()A.刚体B.质点C.弹性变形体D.变形杆件3.两个力大小相等、方向相反、作用在两个相互作用物体的一条直线上,这是()。

A.二力平衡公理B.力偶的定义C.作用力和反作用力公理D.二力杆约束反力的特性4.两个力大小相等、方向相反、作用在同一物体的一条直线上,这是()。

A.二力平衡公理B.力偶的定义C.作用力和反作用力公理D.二力杆约束反力的特性5.两个力大小相等、方向相反、作用在同一物体的两条直线上称为()。

A.二力平衡公理B.力偶的定义C.作用力和反作用力公理D.二力杆约束反力的特性6.刚体上作用着三个力并且保持平衡,则这三个力的作用线一定满足()。

A.共线B.共面C.共面且不平行D.共面且相交于同一点7.下列四图中矢量关系符合F4=F1+F2+F3的是图()。

F1F2F4F3F1F2F4F3F1F2F4F3F1F2F4F3A B C D8.下列四图中矢量关系符合F2+F1=F4+F3的是图()。

F1F2F4F3F1F2F4F3F1F2F4F3F1F2F4F3A B C D9.下列四图中矢量关系符合F3+F1=F4+F2的是图()。

F1F2F4F3F1F2F4F3F1F2F4F3F1F2F4F3A B C D10.柔所约束的约束反力大小未知、作用点是柔索的联接点、方向在柔索的()方向。

A.垂直B.平行C.牵拉D.倾斜11.柔所约束的约束反力大小未知、作用点是柔索的联接点、方向在柔索的()方向。

A.垂直B.平行C.牵拉D.倾斜12.光滑铰链约束的约束反力大小和方向的特征是()A.一个大小方向均未知B.两个大小未知C.两个大小未知方向已知D.一个未知13.光滑铰链约束的约束反力大小和方向均未知,受力分析中常将其表达为()的力。

工程力学复习题三

工程力学复习题三

一、单选(共9题,每题2分,共计18分)( )1、在材料的强化阶段,如果卸载后重新加载,则材料的比例极限( )A.提高了B.降低了C.不变D.可能提高也可能降低( )2、静定杆件的内力与杆件所受的( )有关。

A .外力B .外力、截面C .外力、截面、材料D .外力、截面、杆长、材料( )3、简支梁在均布荷载q 作用下,若梁长为l 则跨中截面上的内力为( )A .Q=ql 21 M = 0B .Q=ql 21 M =281ql C .Q=221ql M =221ql D .Q= 0 M =281ql ( )4、简支梁在均布荷载q 作用下,若梁长为l 则支座截面的内力为( )A .Q=ql 21 M =0B .Q=ql 21 M =281ql C .Q=221ql M =221ql D .Q= 0 M =281ql ( )5、如下图所示,轴向拉压杆件AB 段的轴力为( )。

A.5PB.2PC.—3PD.3P( )6、悬臂梁在均布荷载作用下,在梁支座处的剪力和弯矩为( )A.剪力为零、弯矩最大B.剪力最大、弯矩为零C.剪力为零、弯矩为零D.剪力最大、弯矩最大( )7、塑性材料冷作硬化后,以下结论哪个正确? ( )A.比例极限提高,弹性模量降低B.比例极限提高,塑性变形程度降低C.比例极限不变,弹性模量不变D.比例极限不变,塑性变形程度不变( )8、两根横截面面积不同的杆件,受到大小相同的轴力作用,则( )A .内力不同、应力相同B .内力不同、应力不同C .内力相同、应力不同D .内力相同、应力相同( )9、其他条件不变时,如轴向杆件的横截面积增加1倍,则截面正应力将减少 ( )A . 0.5倍B .1倍C .2倍D .4倍二、填空题(共10个空,每空1分,共计10分)1.为了揭示构件在外力作用下所产生的内力,确定内力的大小和方向,通常采用。

2.工程上称之为应力,用公式表示3.实验表明:拉(压)杆在轴向外力作用下将产生轴向伸长(或轴向缩短),称之为;同时,杆的横向尺寸还会缩小(或增大),称之为。

工程力学习题集

工程力学习题集

工程力学习题集2009年11月第一章习题1.1 画出图 1.1(a) ~ (f) 中各物体的受力图。

未画重力的物体 , 质量均不计 , 所有接触处均为光滑接触。

1.2 画出图 1.2 所示各物体系中各物体的受力图。

未画重力的物体 , 质量均不计 , 所有接触处均为光滑接触。

1.4 如图 1.4 所示矩形搁板ABCD 可绕轴线AB 转动,M 、K 均为圆柱铰链 , 搁板用DE 杆支撑于水平位置,撑杆DE 两端均为铰链连接,搁板重为W ,试画出搁板的受力图。

1.5 图 1.5 所示为一水轮机简图,巳知使水轮机转动的力偶矩M z ,在锥齿轮B 处的力分解为三个分力:圆周力F t 、轴向力F a 、径向力F r ,试画出水轮机的受力图。

第二章习题2.1 已知图 2.1 中,F 1 = 150N ,F 2 = 200N 及F 3 = l00N 。

试用图解法及解析法求这四个力的合力。

2.2 起重用的吊环如题图 2.2 所示,侧臂AB 及AC 均由两片组成,吊环自重可以不计,起吊重物P =1200KN ,试求每片侧臂所受的力。

2.3 图示梁在A 端为固定铰支座,B 端为活动铰支座,P =20KN 。

试求在图示两种情形下A 和B 处的约束反力。

2.4 图示电动机重 W=5KN ,放在水平梁AC 的中间,A 和B 为固定铰链,C 为中间铰链,试求A 处的约束反力及杆BC 所受的力。

2.5 简易起重机用钢绳吊起重量G =2000N 的重物。

各杆的自重、滑轮的自重和尺寸都忽略不计,试求杆AB 和AC 受到的力。

假定A 、B 、C 三处可简化为铰链连接。

2.6 重为G =2KN 的球搁在光滑的斜面上,用一绳把它拉住。

巳知绳子与铅直墙壁的夹角为30 0 ,斜面与水平面的夹角为15° ,试求绳子的拉力和斜面对球的约束反力。

2.7 压榨机构如图所示,杆AB 、BC 自重不计,A 、B 、C 都可看作为铰链连接,油泵压力P =3KN ,方向水平。

工程力学课后习题答案

工程力学课后习题答案

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0)2(:)(0:)(0:)(=-=-=-∑∑∑FL L F A M F F y F F F x F Dy D x (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 F AN F AB ①(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 F F BE AB ②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。

工程力学练习册习题答案解析

工程力学练习册习题答案解析

工程力学练习册学校学院专业学号教师姓名第一章静力学基础1-1 画出下列各图中物体A,构件AB,BC或ABC的受力图,未标重力的物体的重量不计,所有接触处均为光滑接触。

(a)(b)(c)(d)(e)(f)(g)1-2 试画出图示各题中AC杆(带销钉)和BC杆的受力图(a)(b)(c)(a)1-3 画出图中指定物体的受力图。

所有摩擦均不计,各物自重除图中已画出的外均不计。

(a)(b)(c)(d)(e)(f)(g)第二章 平面力系2-1 电动机重P=5000N ,放在水平梁AC 的中央,如图所示。

梁的A 端以铰链固定,另一端以撑杆BC 支持,撑杆与水平梁的夹角为30 0。

如忽略撑杆与梁的重量,求绞支座A 、B 处的约束反力。

题2-1图∑∑=︒+︒==︒-︒=PF F FF F F B A yA B x 30sin 30sin ,0030cos 30cos ,0解得: N P F F B A 5000===2-2 物体重P=20kN ,用绳子挂在支架的滑轮B 上,绳子的另一端接在绞车D 上,如图所示。

转动绞车,物体便能升起。

设滑轮的大小及轴承的摩擦略去不计,杆重不计,A 、B 、C 三处均为铰链连接。

当物体处于平衡状态时,求拉杆AB 和支杆BC 所受的力。

题2-2图∑∑=-︒-︒-==︒-︒--=030cos 30sin ,0030sin 30cos ,0P P F FP F F F BC yBC AB x解得: PF P F BC AB 732.2732.3=-=2-3 如图所示,输电线ACB 架在两电线杆之间,形成一下垂线,下垂距离CD =f =1m ,两电线杆间距离AB =40m 。

电线ACB 段重P=400N ,可近视认为沿AB 直线均匀分布,求电线的中点和两端的拉力。

题2-3图以AC 段电线为研究对象,三力汇交 NF N F F F FF F F C A GA yC A x 200020110/1tan sin ,0,cos ,0=======∑∑解得:ααα2-4 图示为一拔桩装置。

工程力学习题集

工程力学习题集

工程力学习题集2009年11月第一章习题1.1 画出图 1.1(a) ~ (f) 中各物体的受力图。

未画重力的物体 , 质量均不计 , 所有接触处均为光滑接触。

1.2 画出图 1.2 所示各物体系中各物体的受力图。

未画重力的物体 , 质量均不计 , 所有接触处均为光滑接触。

1.4 如图 1.4 所示矩形搁板ABCD 可绕轴线AB 转动,M 、K 均为圆柱铰链 , 搁板用DE 杆支撑于水平位置,撑杆DE 两端均为铰链连接,搁板重为W ,试画出搁板的受力图。

1.5 图 1.5 所示为一水轮机简图,巳知使水轮机转动的力偶矩M z ,在锥齿轮B 处的力分解为三个分力:圆周力F t 、轴向力F a 、径向力F r ,试画出水轮机的受力图。

第二章习题2.1 已知图 2.1 中,F 1 = 150N ,F 2 = 200N 及F 3 = l00N 。

试用图解法及解析法求这四个力的合力。

2.2 起重用的吊环如题图 2.2 所示,侧臂AB 及AC 均由两片组成,吊环自重可以不计,起吊重物P =1200KN ,试求每片侧臂所受的力。

2.3 图示梁在A 端为固定铰支座,B 端为活动铰支座,P =20KN 。

试求在图示两种情形下A 和B 处的约束反力。

2.4 图示电动机重 W=5KN ,放在水平梁AC 的中间,A 和B 为固定铰链,C 为中间铰链,试求A 处的约束反力及杆BC 所受的力。

2.5 简易起重机用钢绳吊起重量G =2000N 的重物。

各杆的自重、滑轮的自重和尺寸都忽略不计,试求杆AB 和AC 受到的力。

假定A 、B 、C 三处可简化为铰链连接。

2.6 重为G =2KN 的球搁在光滑的斜面上,用一绳把它拉住。

巳知绳子与铅直墙壁的夹角为30 0 ,斜面与水平面的夹角为15° ,试求绳子的拉力和斜面对球的约束反力。

2.7 压榨机构如图所示,杆AB 、BC 自重不计,A 、B 、C 都可看作为铰链连接,油泵压力P =3KN ,方向水平。

工程力学习题答案_第三章王永跃 (1)

工程力学习题答案_第三章王永跃 (1)

第三章 习 题D o n e (略)3-1 如图(a )所示,已知F 1=150N ,F 2=200N ,F 3=300N ,N 200='=F F 。

求力系向O 点简化的结果,并求力系合力的大小及其与原点O 的距离d 。

解:(1)将力系向O 点简化N6.43752300101200211505210121321R-=---=---=∑='F F F F F x xN6.16151300103200211505110321321R-=+--=+--=∑='F F F F F y y()()N F F F y x 5.4666.1616.437222R 2R R=-+-='+'='设主矢与x 轴所夹锐角为θ,则有61206.4376.161arctanarctanRR '︒=--=''=x y F F θ因为0R <'x F ,0R <'y F ,所以主矢F 'R在第三象限。

mN 44.2108.02002.0513001.02115008.02.0511.021)(31⋅=⨯-⨯+⨯=⨯-⨯+⨯==∑F F F M M O O F(a)(b) (c)将力系向O 点简化的结果如图(b )。

(2)因为主矢和主矩都不为零,所以此力系可以简化为一个合力如图(c ),合力的大小mm 96.4504596.05.46644.21N 5.466RR R ====='=m F M d F F o3-2重力坝的横截面形状如图(a )所示。

为了计算的方便,取坝的长度(垂直于图面)l =1m 。

已知混凝土的密度为2.4×103 kg/m 3,水的密度为1×103 kg/m 3,试求坝体的重力W 1,W 2和水压力P 的合力F R ,并计算F R 的作用线与x 轴交点的坐标x 。

解:(1)求坝体的重力W 1,W 2和水压力P 的大小kNN dy y dy y q P mN y dyy dy y q 5.9922105.9922245108.9)45(108.9)()45(108.9)45(8.91011)(3234534533=⨯=⨯⨯=⋅-⨯=⋅=-⨯=-⨯⨯⨯⨯⨯=⎰⎰(2)将坝体的重力W 1,W 2和水压力P 向O 点简化,则kN 5.9922R==∑='P F F x xkN 3057621168940821R-=--=--=∑='W W F F y y()kN 7.32145305765.9922222R 2R R=-+='+'='y x F F FkN N W kN N W 2116810211688.9104.2136)545(2194081094088.9104.218)545(332331=⨯=⨯⨯⨯⨯⨯+==⨯=⨯⨯⨯⨯⨯+=(a) (b) (c)设主矢与x 轴所夹锐角为θ,则有︒=-=''= 02.725.992230576arctanarctanRR x y F F θ因为0R >'x F ,0R <'y F ,所以主矢F 'R在第四象限,如图(b )。

工程力学课后习题答案

工程力学课后习题答案
(a) (b)
图2-13
1作为力图,BC杆受一对力偶作用。
2.对于AB杆系的平衡方程
所以:
1.以BC为研究对象,列出平衡方程。
1.以AB为研究对象,列出平衡方程。
2-18如图所示,三扭拱由两个半拱和三个铰A、B、c组成,已知每个半拱的重量为P=300kN,l=32m,h=10m。求支座A和b的约束反力。
图2-15
以整体为研究对象,从对称性认识:
以BC半拱为研究对象。
2-19在图示的框架中,物体重1200N,用一根细绳横过滑轮e水平系在墙上,尺寸如图,不考虑杆和滑轮的重量。求支座A和B处的约束反力和BC杆的内力FBC。
图2-19
以整体为研究对象。
解决方案:
以CDE杆和滑轮为研究对象。
解决方案:
2-20在图示的框架中,每根杆单位长度的重量为300N/m,载荷P=10kN,固定端在A处,铰链在B、C、d处,求固定端A和铰链处B、C的约束反力。
2-24平面桁架的支撑和荷载如图所示。求杆1,2,3的内力。(提示:先截掉AD、3、2杆,用切片法分析;然后取C节点)
2-25两个相同的匀质杆AB和BC在端点B用光滑铰链连接,A端和C端放在一个不光滑的水平面上,如图所示。当ABC处于等边三角形时,系统在垂直面内处于平衡状态。求杆端和水平面之间的摩擦系数。
工程学
练习册
1-1画出下图中物体A、分量AB、BC或ABC的受力图,不考虑无重力情况下物体的重量,所有接触点都是光滑的。
(一)
(二)
(三)
(
(五)
(六)
(g)
1-2试画出图中所示各题中AC杆(带销)和BC杆的受力图。
(a) (b) (c)
(一)
1-3画出图中指定物体的受力示意图。所有的摩擦力都不算,除了图中已经画出来的以外,所有东西的自重都不算。

工程力学(安全技术管理)_习题集(含答案)

工程力学(安全技术管理)_习题集(含答案)

《工程力学》课程习题集西南科技大学成人、网络教育学院版权所有习题【说明】:本课程《工程力学》(编号为14001)共有单选题,计算题等多种试题类型,其中,本习题集中有[单选题]等试题类型未进入。

一、计算题1.如图所示重力为W的钢管放置在刚性墙和平板之间,管子与平板中点D接触,管子与墙和平板均为光滑接触。

平板下端与墙铰接,上端与墙用缆绳连接,平板与墙的夹角为300。

试求铰链A的约束力和缆绳BC的拉力。

(18分)2.如图所示等直杆,直径为d,AB、BC段的长度均为L ,材料的弹性模量为E AB= 2E BC=E , 绘出杆件的轴力图,并求出杆的总变形△L (不计杆的自重)。

(18分)绘出如图所示梁的弯矩图和剪力图。

(18分)4. 如图所示悬臂梁(抗弯刚度为EI ),求A 、B 点的挠度和转角。

(18分)5. 如图微元为某平面受力构件中一点的受力状态,其应力σx =20 MPa ,σy =10 MPa ,τxy = 5 MPa 。

(1)求主应力和主方向;(2)在Mohr 应力圆上指出代表主平面和以x 、y 为法线的平面的点。

(18分)6. 如图为同时受扭矩m 和轴向力P 作用的实心圆轴。

(1)指出圆轴危险点的位置,并画出危险点的应力状态。

(2)已知P 、m = Pd/8、材料的许用应力为『σ』,试用第三强度理论(最大剪应力强度理论)设计该轴的直径d 。

(18分)7. 如图所示上下铰接,长为L,直径为D的圆形截面压杆,承受沿杆轴线方向的压力。

材料的弹性模量为E,许用(容许)应力为[σ]。

求压杆的临界荷载;并确定柔度小于何值时就不会首先出现稳定性失效?(18分)8. 两个直径为d ,重为P 的钢球,装在直径为D (d<D<2d )的桶内,不计桶的变形和钢球与桶、钢球与钢球的摩擦。

求钢球之间的作用力、钢球对桶壁的作用力、钢球对桶底的作用力。

(18分)xσ9.绘出图所示梁的剪力图和弯矩图。

(18分)10.如图所示圆截面轴AC,其直径为d,绘出轴AC的扭矩图,并求出最大扭转剪应力。

gxt3第三章工程力学课后题答案

gxt3第三章工程力学课后题答案

第三章 平面任意力系3-1 如图(a )所示,已知F 1=150N ,F 2=200N ,F 3=300N ,N 200='=F F 。

求力系向O 点简化的结果,并求力系合力的大小及其与原点O 的距离d 。

解:(1)将力系向O 点简化N6.43752300101200211505210121321R-=---=---=∑='F F F F F x xN6.16151300103200211505110321321R-=+--=+--=∑='F F F F F y y()()N F F F y x 5.4666.1616.437222R 2R R=-+-='+'='设主矢与x 轴所夹锐角为θ,则有61206.4376.161arctanarctanRR '︒=--=''=x y F F θ因为0R <'x F ,0R <'y F ,所以主矢F 'R在第三象限。

08.02002.0513001.02115008.02.0511.021)(31⨯-⨯+⨯=⨯-⨯+⨯==∑F F F M M O O F(a)(b) (c)将力系向O 点简化的结果如图(b )。

(2)因为主矢和主矩都不为零,所以此力系可以简化为一个合力如图(c ),合力的大小mm 96.4504596.05.46644.21N 5.466RR R ====='=m F M d F F o3-2重力坝的横截面形状如图(a )所示。

为了计算的方便,取坝的长度(垂直于图面)l =1m 。

已知混凝土的密度为2.4×103 kg/m 3,水的密度为1×103 kg/m 3,试求坝体的重力W 1,W 2和水压力P 的合力F R ,并计算F R 的作用线与x 轴交点的坐标x 。

解:(1)求坝体的重力W 1,W 2和水压力P 的大小kNN dy y dy y q P mN y dyy dy y q 5.9922105.9922245108.9)45(108.9)()45(108.9)45(8.91011)(3234534533=⨯=⨯⨯=⋅-⨯=⋅=-⨯=-⨯⨯⨯⨯⨯=⎰⎰(2)将坝体的重力W 1,W 2和水压力P 向O 点简化,则kN 5.9922R==∑='P F F x xkN 3057621168940821R-=--=--=∑='W W F F y y()kN 7.32145305765.9922222R 2R R=-+='+'='y x F F FkN N W kN N W 2116810211688.9104.2136)545(2194081094088.9104.218)545(332331=⨯=⨯⨯⨯⨯⨯+==⨯=⨯⨯⨯⨯⨯+=(a) (b) (c)设主矢与x 轴所夹锐角为θ,则有︒=-=''= 02.725.992230576arctanarctanRR x y F F θ因为0R >'x F ,0R <'y F ,所以主矢F 'R在第四象限,如图(b )。

工程力学习题册第三章 答案

工程力学习题册第三章  答案

第三章平面一般力系答案一、填空(将正确的答案填写在横线上)1、作用在物体上的各力的作用线都在同一平面内 ,并呈任意分布的力系,称为平面一般力系。

2、平面一般力系的两个基本问题是平面力系的简化 ,其平面条件的的应用。

3、力的平移定理表明,若将作用在物体某点的力平移到物体上的另一点,而不改变原力对物体的作用效果,则必须附加一力偶,其力偶距等于原来的力对新作用点的距。

4、平面一般力系向已知中心点简化后得到一力和一力偶距。

5平面一般力系的平衡条件为;各力在任意两个相互垂直的坐标轴上的分量的代数和均为零力系中所有的力对平面内任意点的力距的代数和也等零。

6.平面一般力系平衡方程中,两个投影式ΣFix=0 和ΣFiy=0 保证物体不发生移动 ;一个力矩式ΣMo(Fi)=0 保证物体不发生转动。

三个独立的方程,可以求解三个未知量。

7.平面一般力系平衡问题的求解中,固定铰链的约束反力可以分解为相互垂直的两个分力固定端约束反力可以简化为相互垂直的两个分力和一个附加力偶矩。

8.平衡方程ΣMA(Fi)=0、ΣMB(Fi)=0、ΣFiX=0适用于平面一般力系,使其用限制条件为AB连线与X轴不垂直。

9.平衡方程ΣMA(Fi)=0、ΣMB(Fi)=0、ΣMc(Fi)=0的使用限制条约为ABC不在同一直线上。

10.若力系中的各力作用现在同一平面内且相互平行,称为平面平行力系。

它是平面一般力系的特殊情况。

11.平面平行力系有两个独立方程,可以解出两个未知量。

12.平面平行力系的基本平衡方程是:ΣFi X=0,ΣM O(Fi)=0二、判断题(正确的打“√”,错误的打“×”)1.作用于物体上的力,其作用线可在物体上任意平行移动,其作用效果不变。

(×)2.平面一般力系的平衡方程可用于求解各种平面力系的平衡问题。

(√)3.若用平衡方程解出未知力为负值,则表明:(1)该力的真实方向与受力图上假设的方向相反。

(√)(2)该力在坐标轴上的投影一定为负值。

工程力学习题集

工程力学习题集

第9章思考题在下面思考题中A、B、C、D的备选答案中选择正确的答案。

(选择题答案请参见附录)9.1若用积分法计算图示梁的挠度,则边界条件和连续条件为。

(A) x=0: v=0; x=a+L: v=0; x=a: v左=v右,v/左=v/右。

(B) x=0: v=0; x=a+L: v/=0; x=a: v左=v右,v/左=v/右。

(C) x=0: v=0; x=a+L: v=0,v/=0; x=a: v左=v右。

(D) x=0: v=0; x=a+L: v=0,v/=0; x=a: v/左=v/右。

9.2梁的受力情况如图所示。

该梁变形后的挠曲线为图示的四种曲线中的(图中挠曲线的虚线部分表示直线,实线部分表示曲线)。

x(A)9.3等截面梁如图所示。

若用积分法求解梁的转角和挠度,则以下结论中(A) 该梁应分为AB 和BC 两段进行积分。

(B) 挠度的积分表达式中,会出现4个积分常数。

Ax(C) 积分常数由边界条件和连续条件来确定。

(D) 边界条件和连续条件的表达式为:x=0:y=0; x=L,v 左=v 右=0,v/=0。

9.4是错误的。

(A) AB 杆的弯矩表达式为M(x)=q(Lx-x 2)/2。

(B) 挠度的积分表达式为:y(x)=q{∫[∫-(Lx-x 2)dx]dx+Cx+D} /2EI 。

(C) 对应的边解条件为:x=0: y=0; x=L: y=∆L CB (∆L CB =qLa/2EA)。

(D)在梁的跨度中央,转角为零(即x=L/2: y /=0)。

9.5已知悬臂AB 如图,自由端的挠度vB=-PL 3/3EI –ML 2/2EI,则截面C 处的挠度应为。

AxM(A) -P(2L/3)3/3EI –M(2L/3)2/2EI 。

(B) -P(2L/3)3/3EI –1/3M(2L/3)2/2EI 。

(C) -P(2L/3)3/3EI –(M+1/3 PL)(2L/3)2/2EI 。

工程力学习题册

工程力学习题册

专业 学号 姓名 日期 成绩第一章 静力学基础一、是非判断题1.1 在任何情况下,体内任意两点距离保持不变的物体称为刚体。

( ) 1.2 物体在两个力作用下平衡的必要与充分条件是这两个力大小相等、方向相反,沿同一直线。

( ) 1.3 加减平衡力系公理不但适用于刚体,而且也适用于变形体。

( ) 1.4 力的可传性只适用于刚体,不适用于变形体。

( ) 1.5 两点受力的构件都是二力杆。

( ) 1.6 只要作用于刚体上的三个力汇交于一点,该刚体一定平衡。

( ) 1.7 力的平行四边形法则只适用于刚体。

( ) 1.8 凡矢量都可以应用平行四边形法则合成。

( ) 1.9 只要物体平衡,都能应用加减平衡力系公理。

( ) 1.10 凡是平衡力系,它的作用效果都等于零。

( ) 1.11 合力总是比分力大。

( ) 1.12 只要两个力大小相等,方向相同,则它们对物体的作用效果相同。

( ) 1.13 若物体相对于地面保持静止或匀速直线运动状态,则物体处于平衡。

( ) 1.14 当软绳受两个等值反向的压力时,可以平衡。

( ) 1.15 静力学公理中,二力平衡公理和加减平衡力系公理适用于刚体。

( ) 1.16 静力学公理中,作用力与反作用力公理和力的平行四边形公理适用于任何物体。

( )1.17 凡是两端用铰链连接的直杆都是二力杆。

( ) 1.18 如图所示三铰拱,受力F ,F 1作用,其中F 作用于铰C 的销子上,则AC 、 BC 构件都不是二力构件。

( )二、填空题2.1如图所示,F 1在x 轴上的投影为 ;F 1在y 轴上的投影为 ;F 2在x 轴上的投影为 ;F 2在y 轴上的投影为 ;F 3在x 轴上的投影为 ;F 3在y 轴上的投影为 ;F 4在x 轴上的投影为 ;F 4在y 轴上的投影为 。

轴上的投影为 。

2.2将力F 沿x , y 方向分解,已知F = 100 N, F 在x 轴上的投影为86.6 N, 而沿x 方向的分力的大小为115.47 N , 则F 的y 方向分量与x 轴的夹角β为 ,F 在y 轴上的投影为 。

工程力学习题集

工程力学习题集

一、判断题1、力偶在任一轴上投影为零,故写投影平衡方程时不必考虑力偶。

()2、轴力的大小与杆件的横截面面积有关。

()3、轴力越大,杆件越容易被拉断,因此轴力的大小可以用来判断杆件的强度。

()4、平面图形对任一轴的惯性矩恒为正。

()5、弯曲应力有正应力和剪应力之分。

一般正应力由弯矩引起,剪应力由剪力引起。

()6、构件抵抗变形的能力称为刚度。

()7、作用力与反作用力是一组平衡力系。

()8、两个力在同一轴上的投影相等,此两力必相等。

()9、力偶对其作用面内任意点的力矩值恒等于此力偶的力偶矩,同时与力偶与矩心间的相对位置相关。

()10 、平面任意力系简化后,其主矢量与简化中心有关,主矩与简化中心无关。

()11、力系的合力一定比各分力大。

()12、平面汇交力系由多边形法则及的合力R,其作用点仍为各力的汇交点,其大小和方向与各力相加的次序无关。

()13、作用于物体上的力,均可平移到物体的任一点,但必须同时增加一个附加力偶。

()14、平面任意力系向任一点简化,其一般结果为一个主矢量和一个主矩。

()16、约束反力是被约束物体对其他物体的作用力。

()17、在拉(压)杆中,拉力最大的截面不一定是危险截面。

()18、平面弯曲梁的挠曲线必定是一条与外力作用面重合的平面曲线。

()19、两根材料、杆件长度和约束条件都相同的压杆,则其临界力也必定相同。

()20、主矢代表原力系对物体的平移作用。

()二、填空题1.工程实际中所使用的联接件其主要两种破坏形式为和。

2.实心圆杆扭转剪应力在横截面上的分布为,其中心应力为。

3.平面弯曲是。

4.内力图是指。

5.材料力学中变形固体的基本假设是,,和。

6.截面法的要点是(1);(2);(3)。

8.轴向拉伸(压缩)的强度条件是。

9. 强度是指的能力,刚度是指的能力,稳定性是指的能力。

10.力使物体产生的两种效应是效应和效应。

11.力偶对任意点之矩等于,力偶只能与平衡。

12.从拉压性能方面来说,低碳钢耐铸铁耐。

工程力学习题 及最终答案

工程力学习题 及最终答案

.1第一章 第二章第三章 绪论 思 考 题1) 现代力学有哪些重要的特征?2) 力是物体间的相互作用。

按其是否直接接触如何分类?试举例说明。

3) 工程静力学的基本研究内容和主线是什么? 4) 试述工程力学研究问题的一般方法。

第二章 刚体静力学基本概念与理论习 题2-1 求图中作用在托架上的合力F R 。

2-2 已知F 1=7kN ,F 2=5kN, 求图中作用在耳环上的合力F R 。

习题12030200N.22-3 求图中汇交力系的合力F R 。

2-4 求图中力F 2的大小和其方向角。

使 a )合力F R =1.5kN, 方向沿x 轴。

b)合力为零。

2-5 二力作用如图,F 1=500N 。

为提起木桩,欲使垂直向上的合力为F R =750N ,且F 2力尽量小,试求力F 2的大小和角。

F4560F1习题b)xy453F 1=30N F 2F 3=40N A xy456F 1=600NF 2=700N F 3=5A习题a )x 70F2F 1=1.25kNA习题3F 1=500NAF 2习题.32-6 画出图中各物体的受力图。

C(b)(a)C(c)C(d)FBEqDA CCD EBCAB DD.42-7 画出图中各物体的受力图。

2-8 试计算图中各种情况下F 力对o 点之矩。

习题b)Bc)d)习题B(a )a )ABCBABC.52-9 求图中力系的合力F R 及其作用位置。

习题P(d) c)Fb)(5kNM =6kN mxx.62-10 求图中作用在梁上的分布载荷的合力F R 及其作用位置。

(Bq 1=600N/m Bq=4kN(q A =3k q C =1C (习题2-(6kNx1=x.72-11 图示悬臂梁AB 上作用着分布载荷,q 1=400N/m ,q 2=900N/m, 若欲使作用在梁上的合力为零,求尺寸a 、b 的大小。

第三章 静力平衡问题 习 题3-1 图示液压夹紧装置中,油缸活塞直径D=120mm ,压力p =6N/mm 2,若3-2 图中为利用绳索拔桩的简易方法。

清华出版社工程力学答案-第3章 力系的平衡条件与平衡方程

清华出版社工程力学答案-第3章 力系的平衡条件与平衡方程

ln
=
l n
3-11 厂房构架为三铰拱架,由两片拱架在 C 处铰接而成。桥式吊车沿着垂直于纸面
方向的轨道行驶,吊车梁的重量 W1=20 kN,其重心在梁的中点。梁上的小车和起吊重物的
重量 W2=60 kN。两个拱架的重量均为 W3=60 kN,二者的重心分别在 D、E 二点,正好与
吊车梁的轨道在同一铅垂线上。风的合力为 10 kN,方向水平。试求:当小车位于离左边轨
ΣFy = 0, FAy = FB′y = qd (↑); (c) 题解:
图(c1):
ΣFx = 0, FBx = 0
ΣMB
=
0,

qd

d 2
+ FRC
⋅ 2d
= 0 , FRC
=
qd 4
(↑)
ΣFy = 0, FBy + FRC − qd = 0 ,
FBy
=
3 4
qd
(↑)
图(c2):
ΣFx = 0,FAx = 0
ΣFy
=
0,
FAy
=
qd
+
FB′y
=
7 4
qd
(↑)
ΣMA
=
0, M A

FB′y
⋅ 2d
− qd

3d 2
=0
(d) 题解:
∴ MA = 3qd 2(逆时针);
图(d1):
ΣMB
=
0, FRC
=
M 2d
(↑)
ΣFy
=
0,
FBy
=
M 2d
(↓)
8
(c)
A
q
B

工程力学复习题3

工程力学复习题3
习惯上将二者统称为叠加法。
12
机电李禄昌
例题5: 用叠加法求图示梁C端的转角和挠度。
解:⑴、假想将外伸梁分成两部
分,AB段为简支梁;BC段为悬臂 梁。截面B处有剪力P2和弯矩m 。 ⑵、分析AB段的变形: 截面B处有剪力P2和弯矩m : P2= q a ,m = qa2/2 。 在m作用下,B处的转角:
y
y
n

x

E
( , )
2
A( x , x )
x
B( y , y )
x
c
22

机电李禄昌
三、应力圆的应用: 1、利用应力圆,可以方便求出任意斜截面上的σ
α
、τ
α:
y
y
y
n

x

x
( , )
2
A( x , x )
x
c
B( y , y )
18
机电李禄昌
极值正应力σmax、σmin
(主应力)
2
max x y x y 2 xy min 2 2
极值正应力所在平面的方位角α0
(主平面方向)
tg 20
2 xy
x y
可以求出两个角度值:α0、 α0+π/2,其中一个是最大正应力 σmax 所在平面,另一个是最小正应力σmin 所在平面。
2.叠加原理的限制 :载荷与它所引起的变形成线性关系。 因此要求(1)材料是线弹性材料,服从胡克定律;
(2)弯曲变形很小。
11
机电李禄昌
叠加法求弯曲变形
载荷叠加法:分解载荷,适用于求解简支梁或者悬 臂梁同时受到几种载荷共同作用下的变形
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

力法
思考题
1.超静定结构与静定结构在几何组成上有何区别?解法上有什么不同?
2.力法中超静定结构的次数是如何确定的?
3.力法方程及方程中各系数和自由项的物理意义是什么?
4.应用力法计算时,对超静定结构作了什么假定?
5.在超静定桁架和组合结构中,切开或撤去多余链杆的基本结构,两者的力法方程是否相同?
6.举例说明用力法解超静定结构的步骤。

7.力法方程中为什么主系数必为正值,而副系数可为正值、负值或为零?
8.如何判定结构是否为对称结构?在分析对称结构时,应如何简化计算?
习题
1.试确定图示各结构的超静定次数。

题1图
2.试用力法计算图示超静定梁,并绘出内力图。

题2图
3.用力法计算图示连续梁,并绘弯矩图,EI为常量。

题3图
4.用力法计算图示刚架,并作出内力图。

题4图
5.用力法计算图示刚架,并作出内力图。

题5图
6.用力法计算图示刚架,并作出弯矩图。

题6图
7.试求图示超静定桁架各杆的内力。

各杆EA均相同。

题7图
8.作图示结构中CD梁的弯矩图,各杆EI=常数,立柱AB截面面积A=
思考题
1.用位移法计算结构时,为什么能够用结点位移作为基本未知量?
2.举例说明用位移法解超静定结构的步骤。

3.为什么一个刚结点只有一个转角作为基本未知量?为什么铰处的转角不作为基本未知量?
4.位移法能否用于求解静定结构,为什么?
习题
1.试确定图示各结构用位移法计算时的基本未知量数目。

题1图
2.用位移法计算图示刚架,并作出内力图。

题2图
3.用位移法计算图示刚架,并作出内力图。

题3图
4.用位移法计算图示刚架,并作出弯矩图。

题4图
5.作图示结构的弯矩图,各杆EI=常数。

题5图
6.用位移法计算图示刚架,绘出弯矩图。

题6图
力矩分配法
思考题
1.什么是转动刚度?影响转动刚度确定的因素是什么?
2.分配系数与转动刚度有什么关系?为什么一刚结点处各杆端的分配系数之和等于1?
3.何为固端弯矩与不平衡力矩?如何计算不平衡力矩?为何将它反号才能进行分配?
4.当结构发生已知的支座移动时结点是有线位移的,可否用力矩分配法计算?
5.力矩分配法的计算过程为何是收敛的?
6.在力矩分配法的计算过程中,若仅是传递弯矩有误,杆端最后弯矩能否满足结点的力矩平衡条件?为什么?
习题
1.试用力矩分配法计算图示连续梁,绘出内力图,并求支座的反力。

题1图
2.试用力矩分配法计算图示刚架,并给出弯矩图。

题2图
3.试用无剪力分配法计算图示单跨对称刚架,作出弯矩图。

题3图
4.试作图示对称刚架的弯矩图。

题4图
5.试作图示连续连在支座移动时结构的弯矩图。

题5图
影响线
思考题
1.什么是影响线?它的横坐标和纵坐标各代表什么物理意义?
2.说明弯矩影响线和弯矩图的区别
3.试述如何用静定法作静力梁上某截面的弯矩影响线。

4.试述如何用机动法作静定梁某量值的影响线。

5.从静定多跨梁的传力特点说明附属部分的内力影响线在基本部分的纵标为零。

6.什么叫临界荷载和临界位置?
7.什么叫内力包络图?它与内力图有什么区别?
8.简支梁的绝对最大弯矩与跨中截面的最大弯矩有什么区别?
习题
1.静力法作图示悬臂梁、和、的影响线
2.分别用静力法和机动法作图示外伸梁的支座反力和截面C的弯矩
、剪力影响线。

题1图题2

3.用机动法作图示多跨梁的反力、和弯矩的影响线
4.用机动法作图示多跨静定梁、影响线
题3图题4

5.利用影响线求图示外伸梁的、、的值
6.利用影响线求图示外伸梁的、、的值。

题5图题6

7.求图示简支梁在所给移动荷载作用下截面C的最大弯矩。

题7图
8.求图示简支梁在移动荷载作用下的绝对最大弯矩。

9.图示简支梁在单个集中移动荷载作用下,试画出其弯矩包络图和剪力包络图。

题8
图题
9图。

相关文档
最新文档