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

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工程力学习题 及最终答案

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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)

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-3-
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 。

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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

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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-选择题答案

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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

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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

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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

工程力学第5章答案

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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

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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。

工程力学课后习题答案

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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)

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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

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

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

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:

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