北京交通大学工程力学第5章到第13章工程力学作业答案
工程力学习题 及最终答案
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。
120
30
200N
习题2-1图
页脚内容
页脚内容
2-2 已知F 1=7kN ,F 2=5kN, 求图中作用在耳环上的合力F R 。
2-3 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。
2
45
601
习题2-2图
(b)
x
y
45
30
F 1=30N
F 2=20N
F
3=40N A x
y
45
60
F 1=600N
F 2=700N
F 3=500N
A 习题2-3图
(a )
x
70
F 2
F 1=1.25kN A
习题2-4图
30
F 1=500N
A
F 2
页脚内容
2-6 画出图中各物体的受力图。
(b)
B (a )
A (c)
(d)
D
A
C
D
B
页脚内容
2-7 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2-6图
(d)
习题2-7图
(a )
C D
B D
A
B
C
B
A
B
C
页脚内容
2-9 求图中力系的合力F R 及其作用位置。
习题2-8图
P (d)
P
F
( a )
F 3M =6kN m F 3F 2
工程力学题库(含答案)
50、把梁只受弯矩而无剪力作用的这种弯曲变形称为 纯弯曲 。 51、把梁既受弯矩又受剪力作用的弯曲变形,称为 剪Βιβλιοθήκη Baidu弯曲 或横向弯曲。
52、梁可视为由无数根轴向材料纤维组成,在拉与压的连续变化中必有一层材 料既不伸长也不缩短,这层称为 中性层 ,该层与横截面的交线称为 中 性轴 。 第6章 53、压杆处于临界状态时所承受的轴向压力为 临界压力 。 54、欧拉公式中的 λ 称为压杆的 长细比 。 55、工程中把 λ≥λp 的压杆称为 细长杆 。 56、工程中把 λ<λp 的压杆称为 中长杆 。 第7章 57、结构的变形有两大类,一是线位移,而是 角位移 。 58、当杆件的应力不超过比例极限时,横向线应变与纵向线应变的绝对值之比 为一常数,该比值称为 泊松比 ,用 μ 表示。 影响线 59、 影响线 是讨论移动荷载作用时,结构中内力(位移、支座反力)随荷 载位置的改变而变化的规律。
系。 19、如果平面力系中各力的作用线均相互 平行 ,则此力系称为平面平行力系。
20、如果平面力系仅由力偶组成,则此力系称为平面力偶系。 21、作用在刚体上的力可以平移到刚体上任意一个指定位置,但必须在该力和 指定点所决定的平面内附加一个 力偶 。 22、平面一般力系可以向平面内任意一点简化为一个力和一个力偶,其中 力 与简化中心的具体位置无关。 23、若力系对物体的作用使物体处于平衡状态,则此力系称为 平衡力系 。 24、平面力系平衡的必要和充分条件是,力系的主矢等于 零 ,对任意点的主 矩等于 零 。 25、当物体系统处于平衡状态时,组成该系统的每个物体处于 平衡 状态。 26、当研究单个物体或物体系统的平衡问题时,若未知量的数目少于或等于独 立的平衡方程数目,这类问题称为 静定 问题;若未知量的数目超过了独立 的平衡方程数目,这类问题称为 超静定 问题。 第3章 27、在荷载作用下,不考虑材料的变形时,结构体系的形状和位置都不可能变 化的结构体系,称为 几何不变 体系,形状和位置可能变化的结构体系,称 为 几何可变 体系。 第4章 28、 弹性 变形是指变形固体在去掉外力后能完全恢复它原来的形状和尺寸 的变形。 29、 横截面 指沿垂直杆长度方向的截面,轴线是指各截面的形心的连线, 两者具有相互垂直的关系。 30、杆件的基本变形形式有四种:轴向拉伸或 轴向压缩 、 扭转 、剪切、 弯曲 。 31、 截面法 是求杆件内力的基本方法。 32、扭矩的正负可用 右手螺旋法则 确定。 33、以弯曲变形为主的杆件,通常称为 梁 。
工程力学习题 及最终答案
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。
120
30
200N
习题2-1图
页脚内容
页脚内容
2-2 已知F 1=7kN ,F 2=5kN, 求图中作用在耳环上的合力F R 。
2-3 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。
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习题2-2图
(b)
x
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F 1=30N
F 2=20N
F
3=40N A x
y
45
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F 1=600N
F 2=700N
F 3=500N
A 习题2-3图
(a )
x
70
F 2
F 1=1.25kN A
习题2-4图
30
F 1=500N
A
F 2
页脚内容
2-6 画出图中各物体的受力图。
(b)
B (a )
A (c)
(d)
D
A
C
D
B
页脚内容
2-7 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2-6图
(d)
习题2-7图
(a )
C D
B D
A
B
C
B
A
B
C
页脚内容
2-9 求图中力系的合力F R 及其作用位置。
习题2-8图
P (d)
P
F
( a )
F 3M =6kN m F 3F 2
工程力学-选择题答案
第1章:
1-2 选择题:
(1)加减平衡力系原理适用于下列哪种情况。
(A)单一刚体;(B)单一变形体;(C)刚体系统;(D)变形体系统
正确答案:A。
(2)二力平衡原理适用于下列哪种情况。
(A)单一刚体;(B)单一变形体;(C)刚体系统;(D)变形体系统
正确答案:A。
(3)力的可传性原理适用于下列哪种情况。
(A)单一刚体;(B)单一变形体;(C)刚体系统;(D)变形体系统
正确答案:A。
(4)作用力与反作用力定律适用于下列哪种情况。
(A)只适用刚体;(B)只适用变形体;(C)只适用平衡状态的物体;(D)任何物体
正确答案:D。
(5)三力汇交定理适用于下列哪种情况。
(A)三个互不平行的共面力的作用下处于平衡状态的刚体;
(B)三个共面力的作用下处于平衡状态的刚体;
(C)三个互不平行的力的作用下处于平衡状态的刚体;
(D)三个互不平行的共面力的作用下的刚体
正确答案:A。
(6)若等式F R=F1+F2成立,下列哪种情况成立。
(A)必有F R=F1+F2;(B)不可能有F R=F1+F2;
(C)必有F R>F1、F R>F2;(D)可能有F R>F1+F2;
正确答案:D。
第2章:
2-1 选择题:
(1)平面力偶系最多可以求解未知量。
(A)1个;(B)2个;(C)3个;(D)4个
正确答案:A。
(2)平面汇交力系最多可以求解未知量。
(A)1个;(B)2个;(C)3个;(D)4个
正确答案:B。
(3)平面平行力系最多可以求解未知量。
正确答案:B。
(A)1个;(B)2个;(C)3个;(D)4个
(4)平面一般力系最多可以求解未知量。
工程力学练习册习题答案解析
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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
∑∑=︒+︒==︒-︒=P
F F F
F F F B A y
A 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
∑∑=-︒-︒-==︒-︒--=0
30cos 30sin ,0030sin 30cos ,0P P F F
P F F F BC y
BC AB x
解得: P
F 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
工程力学课后习题答案
工程力学
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第一章静力学基础 1
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)
2
第一章静力学基础
(d)
(e)
(f)
(g)
第一章静力学基础 3
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)
4
第一章静力学基础
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)
第一章静力学基础 5
(b)
(c)
(d)
第一章静力学基础
6
第一章静力学基础7
(f)
(g)
8
第二章 平面力系
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
∑∑=︒+︒==︒-︒=P
F F F
F F F B A y
A 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
第二章 平面力系
9
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
∑∑=-︒-︒-==︒-︒--=0
30cos 30sin ,0030sin 30cos ,0P P F F
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第一章静力学基础 1
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)
2
第一章静力学基础
(d )
(e)
(f)
(g)
第一章静力学基础 3
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)
4
第一章静力学基础
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)
第一章静力学基础 5
(b)
(c)
(d)
第一章静力学基础
6
第一章静力学基础7
(f)
(g)
8
第二章 平面力系
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
∑∑=︒+︒==︒-︒=P
F F F
F F F B A y
A 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
第二章 平面力系
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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
∑∑=-︒-︒-==︒-︒--=0
30cos 30sin ,0030sin 30cos ,0P P F F
工程力学第5章答案
习题5-1图
习题5-2图
习题5-3图
第二篇 弹性静力学
第5章 静力学基本原理与方法应用于弹性体
5-1 平衡微分方程中的正负号由哪些因素所确定?简支梁受力及Ox 坐标取向如图所示。试分析下列平衡微分方程中哪一个是正确的。
(A ))
(d d Q
x q x
F =;Q d d F x M
=;
(B ))(d d Q
x q x
F -=,Q
d d F x M
-=; (C ))(d d Q
x q x
F -=,Q
d d F x M
=;
(D ))
(d d Q
x q x
F =,Q
d d F x M
-=。
正确答案是 B 。
5-2 对于图示承受均布载荷q 的简支梁,其弯矩图凸凹性与哪些因素相关?试判断下列四种答案中哪几种是正确的。 正确答案是 b 、c 、d 。
5-3 已知梁的剪力图以及a 、e 截面上的弯矩M a 和M e ,如图所示。为确定b 、d 二截面上的弯矩M b 、M d ,现有下列四种答案,试分析哪一种是正确的。 (A ))(Q F b a a b A M M -+=,)(Q F d e e d A M M -+=; (B ))(Q F b a a b A M M --=,)(Q F d e e d A M M --=; (C ))(Q F b a a b A M M -+=,)(Q F d e e d A M M --=; (D ))(Q F b a a b A M M --=,)(Q F d e e d A M M -+=。 上述各式中)(Q F b a A -为截面a 、b 之间剪力图的面积,以此类推。
工程力学习题册第五章 - 答案
第五章拉伸和压缩
一、填空题
1.轴向拉伸或压缩的受力特点是作用于杆件两端的外力__大小相等___和__方向相反___,作用线与__杆件轴线重合_。其变形特点是杆件沿_轴线方向伸长或缩短__。其构件特点是_等截面直杆_。
2.图5-1所示各杆件中受拉伸的杆件有_AB、BC、AD、DC_,受压缩的杆件有_BE、BD__。
图5-1
3.内力是外力作用引起的,不同的__外力__引起不同的内力,轴向拉、压变形时的内力称为_轴力__。剪切变形时的内力称为__剪力__,扭转变形时的内力称为__扭矩__,弯曲变形时的内力称为__剪力与弯矩__。
4.构件在外力作用下,_单位面积上_的内力称为应力。轴向拉、压时,由于应力与横截面__垂直_,故称为__正应力__;计算公式σ=F N/A_;单位是__N/㎡__或___Pa__。1MPa=__106_N/m2=
_1__N/mm2。
5.杆件受拉、压时的应力,在截面上是__均匀__分布的。
6.正应力的正负号规定与__轴力__相同,__拉伸_时的应力为__拉应力__,符号为正。__压缩_时的应力为__压应力_,符号位负。
7.为了消除杆件长度的影响,通常以_绝对变形_除以原长得到单位长度上的变形量,称为__相对变形_,又称为线应变,用符号ε表示,其表达式是ε=ΔL/L。
8.实验证明:在杆件轴力不超过某一限度时,杆的绝对变形与_轴力__和__杆长__成正比,而与__横截面面积__成反比。
9.胡克定律的两种数学表达式为σ=Eε和ΔL=F N Lo/EA。E称为材料的_弹性模量__。它是衡量材料抵抗_弹性变形_能力的一个指标。
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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
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
解得: P F P
F AB BC 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
2-4 图示为一拔桩装置。在木桩的点A 上系一绳,将绳的另一端固定在点C ,在绳的点B 系另一绳BE ,将它的另一端固定在点E 。然后在绳的点D 用力向下拉,并使绳BD 段水平,AB 段铅直;DE 段与水平线、CB 段与铅直线成等角α=0.1rad (弧度)(当α很小时,tan α≈α)。如向下的
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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
∑∑=︒+︒==︒-︒=P
F F F
F F F B A y
A 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
∑∑=-︒-︒-==︒-︒--=0
30cos 30sin ,0030sin 30cos ,0P P F F
P F F F BC y
BC AB x
解得: P
F P F AB BC 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。
工程力学(静力学答案)
第一章习题
下列习题中,凡未标出自重的物体,质量不计。接触处都不计摩擦。 1-1试分别画出下列各物体的受力图。
1-2试分别画出下列各物体系统中的每个物体的受力图。
1-3试分别画出整个系统以及杆BD ,AD ,AB (带滑轮C ,重物E 和一段绳索)的受力图。
1-4构架如图所示,试分别画出杆HED ,杆BDC 及杆AEC 的受力图。
1-5构架如图所示,试分别画出杆BDH ,杆AB ,销钉A 及整个系统的受力图。 1-6构架如图所示,试分别画出杆AEB ,销钉A 及整个系统的受力图。
1-7构架如图所示,试分别画出杆AEB ,销钉C ,销钉A 及整个系统的受力图。 1-8结构如图所示,力P 作用在销钉C 上,试分别画出AC ,BCE 及DEH 部分的受力图。
参考答案
1-1解:
1-2解:
1-3解:
1-4解:
1-5解:
1-6解:
1-7解:
1-8解:
第二章习题
参考答案
2-1解:由解析法,23cos 80RX F X P P N θ==+=∑ 故:22161.2R RX RY F F F N =+=
2-2解:即求此力系的合力,沿OB 建立x 坐标,由解析法,有
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:
联立上二式,解得:
0.577AB F W
=(拉力) 1.155AC F W =(压力)
(b )由平衡方程有:
联立上二式,解得:
1.064AB F W
=(拉力) 0.364AC F W =(压力)
(c )由平衡方程有:
工程力学练习册习题答案第5~11章
P1
P2
A
B
C
题 6-2 图
AB BC
P1 P1 P2
4
d12
4
d22
P2 62.5kN
6 - 3 题 6-2 图所示圆截面杆,已知载荷 P1 200kN , P2 100kN , AB 段的直径 d1 40mm ,如欲使 AB 与 BC 段横截面上的正应力相同,试求 BC 段的直径。
切应力,并求横截面上的最大切应力。
6 - 7 空心圆截面轴,外径 D 40mm ,内径 d 20mm ,扭矩T 1kN m ,试计算 距轴心 20mm 处的扭转切应力,以及横截面上的最大与最小扭转切应力。
(
0.015m)
1000 0.015 (D4 d 4)
63.66MPa
32
max
1000 0.020 (D4 d 4)
3000 50 106
60MPa
c max
2000 50 106
40MPa
6 - 2 图示阶梯形圆截面杆,承受轴向载荷 P1 50kN 与 P2 作用, AB 与 BC 段的直 径分别为 d1 20mm 与 d2 30mm ,如欲使 AB 与 BC 段横截面上的正应力相同,试求 载荷 P2 之值。
q 2kN / m
D1
d2
2m
D2
题 6-10 图
M max
工程力学练习册习题答案
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
画出下列各图中物体 ,构件 , 或 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。
( )
( )
( )
( )
( )
( )
( )
试画出图示各题中 杆(带销钉)和 杆的受力图
( ) ( ) ( )
( )
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。
( )
( )
( )
( )
( )
( )
( )
第二章 平面力系
电动机重 ,放在水平梁 的中央,如图所示。梁的 端以铰链固定,另一端以撑杆 支持,撑杆与水平梁的夹角为 。如忽略撑杆与梁的重量,求绞支座 、 处的约束反力。
题 图
∑
∑
=
︒
+
︒
=
=
︒
-
︒
=
P
F
F
F
F
F
F
B
A
y
A
B
x
30
sin
30
sin
,0
30
cos
30
cos
,0
解得 N
P
F
F
B
A
5000
=
=
=
物体重 ,用绳子挂在支架的滑轮 上,绳子的另一端接在绞车 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, 、 、 三处均为铰链连接。当物体处于平衡状态时,求拉杆 和支杆 所受的力。
题 图
∑
∑
=
-
︒
-
︒
-
=
=
︒
-
︒
-
-
=
30
cos
30
sin
,0
30
sin
30
cos
,0
P
P
F
F
P
F
F
F
BC
y
BC
AB
x
解得
P
F
P
F
BC
AB
732
.2
732
.3
=
-
=
如图所示,输电线 架在两电线杆之间,形成一下垂线,下垂距离 ,两电线杆间距离 。电线 段重 ,可近视认为沿 直线均匀分布,求电线的中点和两端的拉力。
题 图
以 段电线为研究对象,三力汇交
N
F
N
F
F
F
F
F
F
F
C
A
G
工程力学习题册第五章-答案
第五章拉伸和压缩
一、填空题
1.轴向拉伸或压缩的受力特点是作用于杆件两端的外力__大小相等___和__方向相反___,作用线与__杆件轴线重合_。其变形特点是杆件沿_轴线方向伸长或缩短__。其构件特点是_等截面直杆_。
2.图5-1所示各杆件中受拉伸的杆件有_AB、BC、AD、DC_,受压缩的杆件有_BE、BD__。
图5-1
3.内力是外力作用引起的,不同的__外力__引起不同的内力,轴向拉、压变形时的内力称为_轴力__。剪切变形时的内力称为__剪力__,扭转变形时的内力称为__扭矩__,弯曲变形时的内力称为__剪力与弯矩__。
4.构件在外力作用下,_单位面积上_的内力称为应力。轴向拉、压时,由于应力与横截面__垂直_,故称为__正应力__;计算公式σ=F N/A_;单位是__N/㎡__或___Pa__。1MPa=__106_N/m2=
_1__N/mm2。
5.杆件受拉、压时的应力,在截面上是__均匀__分布的。
6.正应力的正负号规定与__轴力__相同,__拉伸_时的应力为__拉应力__,符号为正。__压缩_时的应力为__压应力_,符号位负。
7.为了消除杆件长度的影响,通常以_绝对变形_除以原长得到单位长度上的变形量,称为__相对变形_,又称为线应变,用符号ε表示,其表达式是ε=ΔL/L。
8.实验证明:在杆件轴力不超过某一限度时,杆的绝对变形与_轴力__和__杆长__成正比,而与__横截面面积__成反比。
9.胡克定律的两种数学表达式为σ=Eε和ΔL=F N Lo/EA。E称为材料的_弹性模量__。它是衡量材料抵抗_弹性变形_能力的一个指标。
工程力学习题 及最终答案
第一章 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 。
2-3 求图中汇交力系的合力F R 。
习题2
-1图120302
00N F
4
560
F 习题2
-2图
2-4 求图中力F 2的大小和其方向角α。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
α角。
2-6 画出图中各物体的受力图。
(b)x
45
3
=30N =20N
=40N A x
4560
0N 2=7
00N
0N 习题2-3图 (a )
F 1习题2-4图
F 12
习题2-5图
(b)
(a )
2-7 画出图中各物体的受力图。
(c)
(d)
(e)
(f) (g) 习题2-6图
(a
)
A
C
D
2-8 试计算图中各种情况下F 力对o 点之矩。
(b)
(d)
习题2-7图
P
(d)
(c)
(a ) C
A
2-9 求图中力系的合力F R 及其作用位置。
2-10 求图中作用在梁上的分布载荷的合力F R 及其作用位置。
习题2-8图
习题2-9图
( a )
1F 3 ( b )
F 3F 2( c
)
1F /m
( d )
F 3
2-11 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
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第5章作业答案5-1解:
5-8b 解:
5-12 解:
5-14解:
5-16解:
5-19解:
分析销钉受力如图所示,中段为双剪面,其中单面剪力为F S =F P /2=9kN ,剪切面为圆形截面;最大挤压应力发生在中段侧面,挤压力为F b =F P =18kN ,计算挤压面为矩形截面。
由剪切强度条件 A
F s =τ≤[τ], 32910460d π⨯⨯≤ 得 d ≥ 13.82mm 由挤压强度条件 b bs F A
σ=≤[σbs ], 3
18102008d ⨯≤ 得 d ≥ 11.25mm 所以,销钉直径可取d = 14mm
5-20解:分析接头下半部分构件受力,如图所示。
其中剪切面为矩形截面,面积为A S =300⨯150=4.5⨯104mm 2,剪力为F S =40kN ;
挤压面为矩形截面,面积为A bs =50⨯150=7.5⨯103mm 2,挤压力为F b =40kN 。
最大拉应力发生于中段凹槽处,该段为偏心拉伸,即拉弯组合变形,偏心距e=50mm ,
接头剪应力 s F A τ==3440104.510⨯⨯=0.89MPa < [τ]=1MPa 接头挤压应力 b bs F A σ==3
340107.510⨯⨯=5.3MPa <[σbs ]=10MPa
接头最大拉应力 N t z F M A W σ+==33
24010401050615050
15050⨯⨯⨯⨯+⨯⨯=37.33MPa >[σ]=8MPa 综上可知,该接头抗拉强度不够,不安全。
5-23解: