工程力学(下)第17章思考题
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。
“绪论”课后复习思考题与课堂提问 复习工程力学、结构力学
“轴心拉压杆”课后思考题与课堂提问(1)
钢结构基本原理
1 轴心受力构件中的刚性杆、柔性杆是如何规定的?* 2 残余应力对压杆整体稳定有何影响?综述残余应力对构件静力强 度、疲劳强度、稳定和刚度的影响。 3 压杆整体稳定系数 1 ,在工程计算中只要保证压杆不发生整 体失稳,是否就能保证压杆的承载安全? 4 轴心压杆整体失稳和强度破坏在性质上、表现特征上有什么不同 ? 5 轴心受压构件截面上有无剪力?如有,则是如何产生的?其沿构 件轴线方向是如何分布的? 6 能否用NE/NP来定义压杆整体稳定系数 ?其中NE为欧拉力。 7 根据边缘屈服准则,从式(5-28)推导出(5-30)。 8 压杆的稳定承载力与钢材强度有无关系?* f 9 轴心压杆的通用长细比 的物理意义是什么?用它来表达 E 长细比有什么优点?
“连接”课前预习思考题与课堂提问(1)
钢结构基本原理
1 焊缝按构造区分有哪两种基本形式?(§8.2) 2 焊接对钢材性质和钢构件会造成哪些影响?(§8.2 §8.5) 3 对接焊缝和角焊缝相比,受力性能有何不同?各有何优缺点? 4 对接焊缝的强度计算公式的理论依据是什么? 5 直角角焊缝连接有哪些构造要求?何故? 6 焊缝中可能存在哪些缺陷?还有哪些可能影响构件力学性能的 问题? 7 性能等级同为8.8级的A级普通螺栓与高强度螺栓承压型连接在 对螺栓和螺栓孔的要求方面有何不同?对其连接的强度设计值又 有何不同?何故? 8 高强度螺栓的承压型连接和摩擦型连接中一个螺栓的抗剪、抗 拉和同时抗剪和抗拉的承载力设计值的计算各有何不同?何故? 9 摩擦型高强螺栓连接与承压型高强螺栓连接在受力机制、设计 方法、施工要求等方面有何异同?
“压弯构件”课前预习思考题与课堂提问
钢结构基本原理
《工程力学》课后习题解答
4日1-1试画出以下各题中圆柱或圆盘的受力争.与其它物体接触处的摩擦力均略去.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 程度力F 感化在刚架的B 点,如图所示.如不计刚架重量,试求支座A 和D 处的束缚力.解:(1) 取整体(2) 22D A F2-4 在简支梁AB 的中点C 感化一个竖直45o 的力F,力的大小等于20KN,如图所示.若梁的自重不计,试求两支座的束缚力.解:(1) 研讨AB ,(2)类似关系:B A F F FCDE cde CD CE ED ∆≈∆∴==几何尺寸:11 222CE BD CD ED =====FFF AF D求出束缚反力:12010 22010.4 45arctan 18.4B A o oCE F F kNCDED F F kNCDCECD α=⨯=⨯==⨯===-= 2-6 如图所示构造由两弯杆ABC 和DE 构成.构件重量不计,图中的长度单位为cm.已知F =200N,试求支座A 和E 的束缚力.解:(1)取 (2) 取3-1已知梁,支座A和B解:(a) A B M F F l∴==(b) 受力剖析,画受力争;A.B 处的束缚力构成一个力偶;0 0 B B A B M M Fl M F lM F F l=⨯-==∴==∑(c)受力剖析,画受力争;A.B 处的束缚力构成一个力偶;列均衡方程:cos cos A B MM l M F F l θθ==∴==∑3-3 齿轮箱的两个轴上感化的力偶如题图所示,它们的力偶矩的大小分离为M 1=500Nm,M 2=125Nm.求两螺栓处的铅垂束缚力.图中长度单位为cm.解:(1);(2) 500125750 50750 A B M N F F N-===∴==∑3-5 四连杆机构在图示地位均衡.已知OA=60cm,BC=40cm,感化BC 上的力偶的力偶矩大小为M 2=1N.m,试求感化在OA 上力偶的力偶矩大小M 1和AB 所受的力F AB .各杆重量不计.解:(1) 研讨BC 杆,列均衡方程:22015 0.4sin 30sin 30BB o oM M F N BC ====⨯BF F B(2) 研讨AB (二力杆),受力如图:可知:'' 5 A B B F F F N===(3) 研讨OA 杆,受力剖析,画受力争:列均衡方程:113 M M M Nm==∴=∑4-1 试求题4-1图所示各梁支座的束缚力.设力的单位为kN,力偶矩的单位为kN ⋅m,长度单位为m,散布载荷集度为kN/m.(提醒:盘算非均布载荷的投影和与力矩和时需应用积分). 解:(b):(1) 整体受力剖析,(2) 选坐标系Axy ,(20AB B MF +⨯=∑0B =(c):(1) 研讨AB 杆,受力剖析,画出受力争(平面随意率性力系); (2) 选坐标系Axy ,0A B AF (e)F x F20: 2cos3004.24 kNo y Ay B B F F dx F F =-⨯+==∑⎰0: sin 3002.12 kNo xAx B Ax FF F F =-==∑束缚力的偏向如图所示.(e):(1) 研讨C ABD 杆,受力剖析,画出受力争(平面随意率性力系);(2) 选坐标系Axy ,(021 kNAB B MF F ==∑0.80: 2020015 kNyAy B Ay Fdx F F F =-⨯++-==∑⎰束缚力的偏向如图所示.4-13 运动梯子置于滑腻程度面上,并在铅垂面内,梯子两部分AC 和A B 各重为Q ,重心在A 点,彼此用搭钮A 和绳索DE 衔接.一人重为P 立于F 处,试求绳索DE 的拉力和B .C 两点的束缚力.解:(1):研讨整体,受力剖析,(2) 选坐标系Bxy ,)()0: -2cos 2cos 0B C C M F Q l a F l F αα=-+⨯=∑0: 202yB C B FF F Q P a F Q P l=+--==+∑(3) 研讨AB ,受力剖析,画出受力争(平面随意率性力系);xq x(4) 选A 点为矩心,()0:0A D M F F h α=+⨯=∑4-16 由AC 和CD 4-16图所示.已知均布载荷集度q =10 kN/m,力偶M =40 kN ⋅m,a =2 m,不计梁重,试求支座A .B .D 的束缚力和搭钮C 所受的力.解:(1) 研讨CD 杆,(2) 选坐标系Cxy ,20D a ⨯=∑0: 025 kNy C D C F F q dx F F =-⨯-==∑⎰(3) 研讨ABC 杆,受力剖析,画出受力争(平面平行力系);(4) 选坐标系Bxy ,'()0B C M F x F a -⨯=∑'080 kNyB C B FF F =-==∑束缚力的偏向如图所示.4-17 刚架ABC 和刚架CD 经由过程搭钮C 衔接,并与地面经由过程搭钮A .B .D 衔接,如题4-17图所示,载荷如图,试求刚架的支座束缚力(尺寸单位为m,力的单位为 kN,载荷集度单x(a):(1) 研讨CD 杆,它是二力杆,又依据D 点的束缚性质,可知:F C =F D =0;(2) 研讨整体,受力剖析,画出受力争(平面随意率性力系);(3) 选坐标系Axy ,60B F ⨯=∑180 kNy Ay B Ay F ==束缚力的偏向如图所示.(b):(1) 研讨CD 杆,受力剖析,画出受力争(平面随意率性力系);(2) 选C 点为矩心,3015 kN D q dx x F ⨯⨯+⨯=(3) 研讨整体,);(4) 选坐标系35030AyM⨯+⨯=∑300: 010 kNyAy B D B FF q dx F F F =-⨯-+==∑⎰束缚力的偏向如图所示.=50x5-5 感化于半径为120 mm 的齿轮上的啮合力F 推进皮带绕程度轴AB 作匀速迁移转变.已知皮带紧边拉力为200 N,松边拉力为100 N,尺寸如题5-5图所示.试求力F 的大小以及轴承A .B 的束缚力.(尺寸单位mm).解: (1) 研讨整体,8-2 试画出8-1解:(a) (b)(c) (d) 8-14 图示桁架,杆与d 2=20mm,两杆材料雷同,F =80kN 感化,试校解:(1) 对节点A(2) 列均衡方程0 sin 0 cos30x AB yAB FF FF =-=∑∑解得:41.4 58.6AC AB F kN F kN ====(2)分离对两杆进行强度盘算;[][]1282.9131.8ABAB ACAC F MPa A F MPa A σσσσ====所以桁架的强度足够.8-15 图示桁架,杆1为圆截面钢杆,杆2为方截面木杆,在节点A 处推却铅直偏向的载荷F 感化,试肯定钢杆的直径d 与木杆截面的边宽b .已知载荷F =50kN,钢的许用应力[σS ] =160MPa,木的许用应力[σW ] =10MPa.解:(1) 对节点A;50AB F kN ==(2) []322 20.070.71010 84.1ABAC ACW d mm F MPa b mm A b σσσ≥⨯==≤=≥所以可以肯定钢杆的直径为20mm,木杆的边宽为84mm. 8-16 题8-14所述桁架,试定载荷F 的许用值[F ].解:(1) 由8-14得到AB.AC 两杆所受的力与载荷F 的关系;AC AB F F ==(2) 应用强度前提,分离对两杆进行强度盘算;[]211160 154.54ABAB F MPa F kN A d σσπ==≤=≤[]222160 97.14ACAC F MPa F kN A d σσπ==≤=≤取[F ]=97.1kN.8-18图示阶梯形杆AC ,F =10kN,l 1= l 2=400mm,A 1=2A 2=100mm 2,E =200GPa,试盘算杆AC 的轴FFF ABF AC向变形△l .解:(1)(2) 分段盘算个杆的轴向变形;33112212331210104001010400200101002001050 02 N N F l F l l l l EA EA .mm⨯⨯⨯⨯∆=∆+∆=+=-⨯⨯⨯⨯=-AC 杆缩短.8-26 图示两头固定等截面直杆,横截面的面积为A ,推却轴向载荷F 感化,试盘算杆内横截面上的最大拉应力与最大压应力.解:(1)xA B(2) 用截面法求出AB .BC .CD 段的轴力;123 N A N A N BF F F F F F F =-=-+=-(3) 用变形调和前提,列出补充方程;AB BC CD l l l ∆+∆+∆=代入胡克定律;231 /3()/3/3 0N BC N CDN ABAB BC CD A A B F l F l F l l l l EA EA EA F l F F l F l EA EA EA ∆=∆=∆=-+-+-=求出束缚反力:/3A B F F F ==FACB(b)(4) 最大拉应力和最大压应力;21,max ,max 2 33N N l y F F F FA A A A σσ====-8-27 图示构造,梁BD 为刚体,杆1与杆2用统一种材料制成,横截面面积均为A =300mm 2,许用应力[σ]=160MPa,载荷F =50kN,试校核杆的强度.解:(1) 对BD=(2) 由变形调和关系,代之胡克定理,可得;21212 2N N N N F l F lF F EA EA ==解联立方程得:122455N N F F F F ==(3) 强度盘算;[][]3113222501066.7 160 530045010133.3 160 5300N N F MPa MPaA F MPa MPaA σσσσ⨯⨯====⨯⨯⨯====⨯所以杆的强度足够.8-33 图示接头,推却轴向载荷F 感化,试校核接头的强度.已知:载荷F =80kN,板宽b =80mm,板厚δ=10mm,铆钉直径d =16mm,许用应力[σ]=160MPa,许用切应力[τ] =120MPa,许用挤压应力[σbs ] =340MPa.板件与铆钉的材料相等.解:(1)[]21499.5 120 14QSF F MPa MPaA d ττπ===≤=(2) 校核铆钉的挤压强度;[]14125 340 b bs bs b FF MPa MPaA d σσδ===≤=(3) 斟酌板件的拉伸强度; 对板件受力剖析,画板件的轴力争;校核1-1160 MPa校核2-2] 160 MPa =所以,接头的强度足够.10-2. 解:(c)(1) (2) 11111 (0/2) (0/2)S F F x l M Fx x l =-=-≤≤ ()21221 (/2) (/2)S F F l x l M F l x l x l ==--≤≤(3) 画剪力争与弯矩图 F xq(d)(1) )S F l 21 (0)42M x x x l =-≤(2) 画剪力争与弯矩图10-5(b)(1) 求束缚力;(2) 画剪力争和弯矩图 (c)(1) 求束缚力; q AxF xM A xF S(2) 画剪力争和弯矩图; (d)(1) 求束缚力;(2) 画剪力争和弯矩图;(e)(1) 求束缚力;(2) 画剪力争和弯矩图 (f)(1) 求束缚力;(2) 11-6图示悬臂梁,折正应力,解:(1)(2) (3) 盘算应力: 最大应力:F SM xFzK 点的应力:11-7图示梁,由No22槽钢制成,弯矩M =80N.m,并位于纵向对称面(即x-y 平面)内.试求梁内的最大曲折拉应力与最大曲折压应力.解:(1)79 b mm =(2) 最大曲折拉应力(产生鄙人边缘点处)()30max880(7920.3)10 2.67 17610x M b y MPaI σ-+-⋅-⨯-⨯===⨯(3) 最大曲折压应力(产生在上边缘点处)30max88020.3100.92 17610x M y MPa I σ---⋅⨯⨯===⨯6max max max227.510176 408066ZM M MPabh W σ⨯====⨯6max max 337.51030132 ********K ZM y M y MPa bh I σ⋅⋅⨯⨯====⨯MMz。
《工程力学》课后习题解答
试画出以下各题中圆柱或圆盘的受力图。
与其它物体接触处的摩擦力均略去。
解: 试画出以下各题中✌杆的受力图。
✌☎☞☎☎☎✌☎☞☎☞☎☞☎☞☎✌☎☞解: 试画出以下各题中✌梁的受力图。
☎☎☞ ☞☎☞☎☞☞☎☞☎☎☞☎ 试画出以下各题中指定物体的受力图。
☎♋✆ 拱✌;☎♌✆ 半拱✌部分;☎♍✆ 踏板✌;☎♎✆ 杠杆✌;☎♏✆ 方板✌;☎♐✆ 节点 。
解:☎☞☎☎☎☎☞ ⌧☎☎☎☎☎☎ 试画出以下各题中指定物体的受力图。
☎♋✆ 结点✌,结点 ;☎♌✆ 圆柱✌和 及整体;☎♍✆ 半拱✌,半拱 及整体;☎♎✆ 杠杆✌,切刀 ☜☞及整体;☎♏✆ 秤杆✌,秤盘架 及整体。
☎☞☎☎☞☞ ☎☎☎✌☎解:☎♋✆☎♌✆☎♍✆☎♏✆✌✌❆☞ ✌☞❼ 杆✌、 在 处铰接,另一端均与墙面铰接,如图所示,☞ 和☞ 作用在销钉上,☞ ☠,☞ ☠,不计杆重,试求两杆所受的力。
解:☎✆ 取节点 为研究对象,画受力图,注意✌、 都为二力杆,☎✆ 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=⨯+-==⨯--=∴==∑∑ ✌与 两杆均受拉。
水平力☞作用在刚架的 点,如图所示。
如不计刚架重量,试求支座✌和 处的约束力。
解:☎✆ 取整体✌为研究对象,受力分析如图,画封闭的力三角形:☞☞⌧☞☞ ☞✌☞☎✆ 由力三角形得211 1.122D A D D A F F FF F BC AB AC F F F F F =====∴=== 在简支梁✌的中点 作用一个倾斜 ☐的力☞,力的大小等于 ☠,如图所示。
若梁的自重不计,试求两支座的约束力。
解:☎✆ 研究✌,受力分析并画受力图:☎✆ 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 22CE 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=⨯=⨯==⨯===-= 如图所示结构由两弯杆✌和 ☜构成。
大学物理下第17章习题详解
第17章习题解答【17-1】解 首先写出S 点的振动方程若选向上为正方向,则有:-=0 21cos 0-=ϕ 0=-A sin 0>0, sin 0<0即 πϕ320-= 初始位相 πϕ320-= 则 m t y s )32cos(02.0πω-= 再建立如图题17-1(a )所示坐标系,坐标原点选在S 点,沿x 轴正向取任一P 点,该点振动位相将落后于S 点,滞后时间为:ux t =∆ 则该波的波动方程为:m u x t y ⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=πω32)(cos 02.0 若坐标原点不选在S 点,如图题17-1(b )所示,P 点仍选在S 点右方,则P 点振动落后于S 点的时间为:uL x t -=∆ 则该波的波动方程为:m u L x t y ⎥⎦⎤⎢⎣⎡---=πω32)(cos 02.0 若P 点选在S 点左侧,如图题17-1(c )所示,则m u L x t y ⎥⎦⎤⎢⎣⎡--+=πω32)(cos 02.0 【17-2】解(1)由图题17-2可知,波长 =0.8m振幅 A=0.5m频率 Hz Hz u v 1258.0100===λ 周期 s vT 31081-⨯== (2)平面简谐波标准动方程为:⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-=ϕω)(cos u x t A y 由图可知,当t=0,x=0时,y=A=,故=0。
将A 、(v)、u 、代入波动方程,得: m x t y ⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=)100(250cos 5.0π 【17-3】解 (1)由图题17-3可知,对于O 点,t=0时,y=0,故2πϕ±= 再由该列波的传播方向可知,0<0取 2πϕ= 由图题17-3可知,m OP 40.0==λ,且u=0.08m/s ,则s rrad s rad uv /52/40.008.0222ππλππω==== 可得O 点振动表达式为:m t y )252cos(04.00ππ+= (2)已知该波沿x 轴正方向传播,u=0.08m/s ,以及O 点振动表达式,波动方程为: m x t y ⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-=2)08.0(52cos 04.0ππ (3)将x==代入上式,即为P 点振动方程:m t y p ⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=ππ3252cos 04.0 (4)图题17-3中虚线为下一时刻波形,由图可知,a 点向下运动,b 点向上运动。
工程力学习题 及最终答案
——————————————工程力学习题——————————————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。
习题2-1图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α。
使 a )合力F R =1.5kN, 方向沿x 轴。
b)合力为零。
2习题2-2图(b)F 1F 1F 2习题2-3图(a )F 1习题2-4图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。
F 12习题2-5图(b)(a)(c)(d)AC2-7 画出图中各物体的受力图。
(f)(g) 习题2-6图(b)(a )DC2-8 试计算图中各种情况下F 力对o 点之矩。
(d)习题2-7图习题2-8图 P(d)(c)(a ) A2-9 求图中力系的合力F R 及其作用位置。
习题2-9图( a )1F 3 ( b )F 3F 2( c) 1F /m( d )F 32-10 求图中作用在梁上的分布载荷的合力F R 及其作用位置。
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 的大小。
( a )q 1=600N/m2( b )q ( c )习题2-10图B习题2-11图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/mm2,若α=30︒, 求工件D所受到的夹紧力F D。
《工程力学》课后习题解答
1—1试画出以下各题中圆柱或圆盘的受力图。
与其它物体接触处的摩擦力均略去. 解:1-2试画出以下各题中AB 杆的受力图。
(a) B(b)(c)(d)A(e)A(a)(b) A(c)A(d)A(e)(c)(a)(b)解:1-3试画出以下各题中AB 梁的受力图.(d)(e)BB(a)B(b)(c)F B(a)(c)F (b)(d)(e)解:1-4 试画出以下各题中指定物体的受力图。
(a) 拱ABCD ;(b ) 半拱AB 部分;(c) 踏板AB ;(d ) 杠杆AB;(e) 方板ABCD;(f ) 节点B 。
解:(a)F (b)W(c)(d)D(e)F Bx(a)(b)(c)(d)D(e)W(f)(a)D(b) CB(c)BF D1-5 试画出以下各题中指定物体的受力图.(a ) 结点A ,结点B ;(b) 圆柱A 和B 及整体;(c ) 半拱AB ,半拱BC 及整体;(d) 杠杆AB ,切刀CEF 及整体;(e) 秤杆AB ,秤盘架BCD 及整体。
解:(a)(d)FC(e)WB(f)F FBC(c)(d)AT F BAF (b)(e)(b )(c )(d)(e)2-2 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=445N ,F 2=535N ,不计杆重,试求两杆所受的力。
C AA C’CDDBF 1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 水平力F 作用在刚架的B 点,如图所示.如不计刚架重量,试求支座A 和D 处的约束力。
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)211 1.1222D A DD A F F FF F BC AB AC F F F F F =====∴===2-4 在简支梁AB 的中点C 作用一个倾斜45o 的力F ,力的大小等于20KN ,如图所示。
《工程力学》习题答案解析
第1章静力学基础思考题1-1 说明下面两个式子的意义。
(1)F1=F2(2)F1=F2解:(1)式中F表示力矢量;因此F1=F2表示力F1和F2的大小相等,方向相同。
(2)式中F表示力的大小;因此F1=F2表示力F1和F2的大小相等。
1-2 能否说合力一定比分力大,为什么?解:不一定。
例如,大小相等、方向相反,且作用在同一直线上的两个力的合力为零。
1-3 二力平衡原理与作用和反作用定律有何异同?解:二力平衡原理是指:作用在刚体上的两个力,使刚体保持平衡的充要条件是:这两个力的大小相等,方向相反,且作用在同一直线上。
作用和反作用定律是指:任何两个物体间的作用,总是大小相等、方向相反、沿同一作用线分别作用在两个物体上。
可以看出,二力平衡原理描述的是,两个不同的力作用在同一个物体上的情况;作用和反作用定律描述的是两个不同物体之间相互作用的情况。
但它们有一个相同点,即上述两种情况下的一对力均满足大小相等、方向相反。
1-4 约束反力的方向和主动力的方向有无关系?解:约束反力的方向总是与约束限制物体位移的方向相反。
对于有些约束类型,如具有光滑接触表面的约束,其约束反力必然作用在接触点处,作用线沿着接触面的公法线方向,且指向被约束物体。
又如绳索类柔性约束,其约束反力只能是沿柔性体的轴线而背离被约束物体的拉力。
而对于圆柱铰链约束等,其约束反力的作用点位置(即接触点位置)、方向和大小由构件所受主动力确定。
因此,约束反力的方向是否和主动力的方向有......专业资料...仅供学习.参考.分享关,取决于约束类型。
1-5 什么叫二力构件?分析二力构件受力时与构件的形状有无关系?解:所谓二力构件,是指只有两点受力而处于平衡状态的构件,如下图所示。
二力构件受力时,二力大小相等、方向相反,且都沿两作用点的连线方向;与构件的形状无关。
1-6 图1-18所示物体的受力图是否正确?如有错误如何改正?(a)(b)图1-18解:图1-18(b)所示受力图错误,正确的受力图所图1-18(c)所示。
《工程力学》课后习题与答案全集
工程力学习题答案第一章静力学基础知识思考题:1. X ;2. V ;3. V ;4. V ;5. K 6. K 7. V ;8. V习题一1•根据三力汇交定理,画出下面各图中A 点的约束反力方向。
解:(a )杆AB 在 A B 、C 三处受力作用。
u由于力p和uuv R B 的作用线交于点Q 如图(a )所示,根据三力平衡汇交定理, 可以判断支座A 点的约束反力必沿 通过A 0两点的连线。
uP 3uvB 处受绳索作用的拉力uuv R B (b )同上。
由于力交于0点,根据三力平衡汇交定理, 可判断A 点的约束反力方向如 下图(b )所示。
的作用线 2.不计杆重,画出下列各图中 AB 杆的受力图。
uP 解:(a )取杆AB 和E 两处还受光滑接触面约束。
约束力UJVN E uuvuuN A 和 N E,在A的方向分别沿其接触表面的公法线, 外,在 并指向杆。
其中力uuvN A 与杆垂直,通过半圆槽的圆心 Q力 AB 杆受力图见下图(a )。
和C 对它作用的约束力 NBo------- r -------- —y —uuv N C铰销此两力的作用线必须通过(b )由于不计杆重,曲杆 BC 只在两端受 故曲杆BC 是二力构件或二力体,和 B 、C 两点的连线,且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. V ;2.>;3. X ;4. K 5. V ;6.$7.>;8. x ;9. V .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。
uvR R 解:设该力系主矢为 R ,其在两坐标轴上的投影分别为Rx、y。
由合力投影定理有:。
4.梁AB 的支承和荷载如图, 小为多少?解:梁受力如图所示:2. 位置:d M o /R 25000.232 火箭沿与水平面成F ,100 0.6100 80 2000 0.5 580m 23.2cm,位于O 点的右侧。
工程力学习题 及最终答案
——————————————工程力学习题——————————————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。
习题2-1图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α。
使 a )合力F R =1.5kN, 方向沿x 轴。
b)合力为零。
2习题2-2图(b)F 1F 1F 2习题2-3图(a )F 1习题2-4图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。
F 12习题2-5图(b)(a)(c)(d)AC2-7 画出图中各物体的受力图。
(f)(g) 习题2-6图(b)(a )DC2-8 试计算图中各种情况下F 力对o 点之矩。
(d)习题2-7图习题2-8图 P(d)(c)(a ) A2-9 求图中力系的合力F R 及其作用位置。
习题2-9图( a )1F 3 ( b )F 3F 2( c) 1F /m( d )F 32-10 求图中作用在梁上的分布载荷的合力F R 及其作用位置。
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 的大小。
( a )q 1=600N/m2( b )q ( c )习题2-10图B习题2-11图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/mm2,若α=30︒, 求工件D所受到的夹紧力F D。
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:161.2R 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:3R 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 300ACAB FF -=0Y =∑ cos300ACFW -=0.577AB F W=(拉力)1.155AC F W=(压力)(b ) 由平衡方程有:0X =∑ cos 700ACAB FF -=0Y =∑ sin 700ABFW -=1.064AB F W=(拉力)0.364AC F W=(压力)(c ) 由平衡方程有:0X =∑ cos 60cos300ACAB FF -=0Y =∑ sin 30sin 600ABAC FF W +-=0.5AB F W= (拉力)0.866AC F W=(压力)(d ) 由平衡方程有:0X =∑ sin 30sin 300ABAC FF -=0Y =∑ cos30cos300ABAC FF 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 =∑cos 450RA F P =15.8RA F KN∴=由Y =∑sin 450RA RB F F P +-=7.1RB F KN∴=(b)解:受力分析如图所示:由x =∑cos 45cos 450RA RB F F P --= 0Y =∑sin 45sin 450RA 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+-=2sin N F W G W 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 600ABAC FF 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'-=230BDT 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 CE F 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 750ABAD FF 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 PF 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 300RAFP 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 =∑0RD REF F '=0Y =∑0RD F Q -=联立方程后解得: RD F =2REF Q '=(2)取ABCE 部分,对C 点列平衡x =∑cos 450RE RA F F -=0Y =∑ sin 450RBRA FF P --=且RE REF F '=联立上面各式得:RA F =2RB F Q P=+(3)取BCE 部分。
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。
工程力学课后习题答案
工程力学练习册学校学院专业学号教师姓名精品文档。
1欢迎下载第一章 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)精品文档。
3欢迎下载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)精品文档。
5欢迎下载(b )(c )(d )6 第一章静力学基础(e)精品文档。
7欢迎下载(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∑∑=︒+︒==︒-︒=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,如图精品文档。
9欢迎下载所示。
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 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 。
工程力学(下)第19-20章思考题
跨章节综合典型例题解析
例题1
综合弹性力学和热传导知识,分 析热弹性问题,求解物体内的应 力和温度分布。
例题2
结合弹性力学和热力学原理,探 讨热机械耦合问题,求解物体内 的变形和温度场。
例题3
运用弹性力学、热传导和热力学 等多学科知识,解决复杂工程实 际问题,如热弹性振动、热疲劳 等。
05 知识点回顾与总结
弹性力学知识点回顾与总结
01
弹性力学基本概念
弹性力学是研究弹性体在外力作用下产生变形和应力的学 科。弹性体是指在外力作用下能够发生变形,当外力去除 后能够完全恢复原状的物体。
02 03
弹性力学基本方程
弹性力学的基本方程包括平衡方程、几何方程和物理方程 。平衡方程描述的是弹性体内部应力与外力之间的关系; 几何方程描述的是弹性体变形与位移之间的关系;物理方 程描述的是应力与应变之间的关系。
弹性力学分析方法
弹性力学的分析方法主要包括解析法、数值法和实验法。 解析法是通过数学方法求解弹性力学基本方程,得到精确 解;数值法是通过计算机模拟求解弹性力学问题,得到近 似解;实验法是通过实验手段研究弹性体的力学行为。
热传导知识点回顾与总结
要点一
热传导基本概念
热传导是热量在物体内部由高温部分 向低温部分传递的过程。热传导遵循 傅里叶定律,即单位时间内通过单位 面积的热量与温度梯度成正比。
极坐标下的平衡微分方程
01
在极坐标系下,平衡微分方程具有特定的形式,涉及径向和切
向的应力分量。
求解方法
02
通过分离变量法、幂级数法等方法求解平衡微分方程,得到应
力和位移的分布规律。
(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。
工程力学复习思考题
工程力学复习思考题一、填空题(将正确的答案填在横线上)1、力是物体之间相互的作用,力的作用效果是使物体的发生变化,也可使物体发生。
2、力的三要素是指力的,力的和力的,它们决定了力对物体的。
3、在任何力的作用下和都保持不变的物体称为刚体。
在解决静力学问题时,常把研究对象看作,即将物体抽象为力学,使问题大大简化。
4、物体的平衡是指物体相对于地球保持或的状态,所以说静止是。
5、欲使作用在刚体上的两个力平衡,其充分与必要条件是两个力的大小,方向,且作用在。
6、约束阻碍物体的运动,所以约束必然对物体有,这种作用于物体上的力称为,其方向总是与被约束物体的运动方向,作用点就是。
7、使物体运动或具有运动趋势的力称为,其和通常是已知的。
是阻碍物体运动的力,称为被动力,通常是未知的。
和组成平衡力系,可利用平衡条件来计算。
8、约束力方向不需计算可以确定的约束有和;约束力方位可以确定的约束是;方向、方位都不能确定的约束有和。
9、用几何法求平面汇交力系的合理时,首先要选定,然后按矢序规则作力的多边形。
当改变各力作图的先后顺序时,力的多边形形状会,但合力的大小和方向。
10、受平面汇交力系作用而平衡的物体,则其各分力组成的力多边形,合力等于。
11、力在坐标轴上的投影是量,如投影的指向与坐标轴的正向一致时,投影为号;力于某坐标轴垂直时,力在该轴上的投影为,在另一个垂直坐标轴投影绝对值与该力的大小。
12、力系的合力在任意一个坐标轴上的投影,等于在同一轴上投影的,此称为合力投影定力。
13、平面汇交力系平衡的解析条件为:力系中在两坐标轴上投影的。
其表达方式为和,两个表达式又称为平面汇交力系的。
14、运用平衡方程求解力系的平衡问题时,若求得未知力为负值,表示该力的实际指向与受力图所示方向。
15、用力拧紧螺母时,其拧紧的程度不仅与力的有关,而且与螺母中心到力的作用线的有关。
16、力矩的大小等于和的乘积,通常规定力使物体绕矩心________转动时为正,反之为负。
混凝土结构设计原理下册叶列平编制第17章课后答案
混凝土结构设计原理下册叶列平编制第17章课后答案
1.悬挑结构的加劲和结构弯矩的关系是什么?
答:悬挑结构加劲和结构弯矩之间的关系是:当混凝土受拉时,其弯矩增加,加劲的程度也会相应增大;当混凝土受压时,其弯矩减小,加劲的程度也会相应减小。
2.箱形型梁在受压力时的塑性变形和抗压性能有什么关系?
答:箱形型梁在受压力时,塑性变形和抗压性能之间的关系是:当箱形型梁的塑性变形越大,其抗压性能也就越强。
3.为了提高结构抗剪性能,一般采用什么方法?
答:为了提高结构抗剪性能,一般采用钢筋加固或采用支撑柱等支撑构件的方法。
4.结构上弯曲变形的计算原则是什么?
答:结构上弯曲变形的计算原则是:通过计算各部分抗弯变形能力来估算结构上弯曲变形量,以便确定建筑物的整体配筋量,确保结构的稳定性和安全性。
5.混凝土结构中,钢筋的应力可以由什么方法确定?
答:混凝土结构中,可以通过混凝土数学验算、混凝土本构模型、真实试验等方法来确定钢筋的应力。
6.混凝土结构中,支撑构件的抗压强度可以由什么方法确定?
答:混凝土结构中。
工程力学第17章 笔记
第17章动量定理和动量矩定理17.1 动量定理 17.2 质心运动定理本节要点:例17.1 教材p339 【例17-2】17.3 动量矩定理本节要点:例17.2 高炉运送矿石的卷扬机如图。
已知鼓轮的半径为R,质量为m1,绕O轴转动。
小车和矿石的总质量为m2。
作用在鼓轮上的力偶矩为M,鼓轮对转轴的转动惯量为J,轨道倾角为α。
设绳质量和各处摩擦不计,求小车的加速度a。
2例17.3 如图所示,啮合齿轮各绕定轴O1、O2转动,其半径分别为r1、r2,质量分别为 m1、m2,转动惯量分别为 J1、J2,今在轮O1上作用一力矩M,求其角加速度。
例17.4 转动惯量1.均质细杆对过质心和端点且垂直于杆轴线轴的转动惯量2、细圆环对过质心垂直于圆环平面轴的转动惯量3、薄圆板对过质心垂直于板平面轴的转动惯量4、圆柱体对其中心轴的转动惯量例17.5 均质圆柱体A和B重量均为P,半径均为r。
圆柱A可绕固定轴O转动。
一绳绕在圆柱A上,绳的另一端绕在圆柱B上。
求B下落时,质心C点的加速度。
摩擦不计。
例17.6 如图质量为m的均质杆AB用细绳吊住,已知两绳与水平方向的夹角为α。
求B端绳断开瞬时,A端绳的张力。
ϕAxCB[例4] 如图质量为m 的均质杆AB 用细绳吊住,已知两绳与水平方向的夹角为ϕ 。
求B 端绳断开瞬时,A 端绳的张力。
解:取杆分析,建立如图坐标。
有21sin 122T lml F εϕ=AB 作平面运动,以A 为基点,则n nC A ACA CAττ=+++a a a a asin Cx T ma F mg ϕ=-+ϕϕA BF TC A CAττ=+a a a 因为断开初瞬时,v A =0, ω =0, 故, a n=0A a n=0CA 将上式投影到x 轴上,得sin Cx CA a a τϕ=sin 2Cx l a αϕ=sin 13sin T mg F ϕϕ=+2CAla τα=a n CA a τCAa τAa n AαϕA xCBαa Cxm gA B αα。
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(D) 不能确定
7.由5根直径、材料相同的圆截面细长杆组成的正 由 根直径 根直径、 方形桁架受力如图,若仅将一对拉力 改为压力 改为压力, 方形桁架受力如图,若仅将一对拉力P改为压力, 架受力如图 其他条件不变,则结构的临界载荷是原来的 其他条件不变,则结构的临界载荷是原来的___倍。 倍 P
工程力学A(下 工程力学A(下)
(第 17 章思考题 )
北京理工大学宇航学院力学系 韩斌
§17 压杆稳定思考题
1.图示矩形截面细长压杆,一端为球铰,另一端为 图示矩形截面细长压杆,一端为球铰, 图示矩形截面细长压杆 柱铰,柱铰的约束状态在x-y平面内为铰支 平面内为铰支, 柱铰,柱铰的约束状态在 平面内为铰支,在x-z 平面内为固支,从该连杆的稳定性角度考虑, 平面内为固支,从该连杆的稳定性角度考虑,横截 面合理的长、 应为________。 面合理的长、宽之比 h/b 应为 。 y x y F z z F x z b y h
4
30°
π
2
C
π
(D) P力的作用方向使得两杆能够同时达到 力的作用方向使得两杆能够同时达到 各自的临界压力。 各自的临界压力。
l2
l2
l
(C) 2 (D) 2
π 2 EI 1
l
l
2
cos α
cos α
π 2 EI 2
2
A
C
6.有a、b两根细长压杆,材料、长度、横截面面积、 有 、 两根细长压杆 材料、长度、横截面面积、 两根细长压杆, 两端约束条件均相同, 杆为圆截面, 杆为正方 两端约束条件均相同,若a杆为圆截面,b杆为正方 杆为圆截面
A C D
a
a
E F
a
P
B
9.图示结构,细长杆BC的截面抗弯刚度为 ,在 图示结构,细长杆 的截面抗弯刚度为 的截面抗弯刚度为EI, 图示结构 由于系统的温度升高使BC杆开始失稳的临界状态 由于系统的温度升高使 杆开始失稳的临界状态 中的最大弯矩值M 和最大剪力值F 下,梁AB中的最大弯矩值 max和最大剪力值 Smax 中的最大弯矩值 分别为___________。 分别为 。 (A) M max = 0, FS m均为细长杆,若 EI1 > EI 2 图示桁架中的 , 杆均为细长杆 杆均为细长杆, 图示桁架中的 则该结构载荷的最大允许值[P]=_________。 则该结构载荷的最大允许值 。 P π 2 EI 2 π 2 EI 1 B (A) (B) l
αα
EI1 EI 2
45° 45°
P a a (B)2 ) (D)1 )
(A) 2 2 ) (C) 2 )
8.图示结构,横梁AB为刚性梁,细长竖杆 ,EF的 图示结构,横梁 为刚性梁 细长竖杆CD, 的 为刚性梁, 图示结构 材料、长度和横截面均相同,结构在 端受铅垂方向 材料、长度和横截面均相同,结构在B端受铅垂方向 的力P, 力向下在P=P1时使其中的某根杆失去承 的力 ,若P力向下在 力向下在 载能力, 力向上在P=P2时使其中的某根杆失去承 载能力,若P力向上在 力向上在 载能力, 。 载能力,则P1/ P2 _____。 (A) <1 (C) >1 (B) =1 (D) 不能确定 a
π 2 EI
l2
A l
B
(B) M max = 0, FS max = 0 (C) M max =
π EI
2
l
2
, FS max =
π EI
2
∆t ↑
l C
l2
(D) M max = π EI , FS max = 0 l
10.图为由细长杆 和BC组成的简单桁架,若P力 图为由细长杆AB和 组成的简单桁 组成的简单桁架 图为由细长杆 力 π 的角度 θ 可在 0 ~ 之间变化,则当 ____________ 之间变化, 2 结构能够承受最大的载荷。 时,结构能够承受最大的载荷。 P θ (A) θ = 0 (B) θ = (C) θ = A B ,使两杆中的轴力相等; 使两杆中的轴力相等;
2.压杆失稳将在杆件 压杆失稳将在杆件_______的纵向平面内发生。 的纵向平面内发生。 压杆失稳将在杆件 的纵向平面内发生 (A) 长度系数 µ 最大; 最大; (C) 柔度 λ 最大; 最大; (B) 截面惯性半径 i 最小; 最小; (D) 柔度 λ 最小; 最小;
3.圆截面细长压杆的材料及支承条件保持不变,将 圆截面细长压杆的材料及支承条件保持不变, 圆截面细长压杆的材料及支承条件保持不变 其横向尺寸和轴向尺寸同时增大相同的倍数, 其横向尺寸和轴向尺寸同时增大相同的倍数,压杆 的_________。 。 (A) 临界应力不变,临界压力增大; 临界应力不变,临界压力增大; (B) 临界应力增大,临界压力不变; 临界应力增大,临界压力不变; (C) 临界应力和临界压力均增大; 临界应力和临界压力均增大; (D) 临界应力和临界压力均不变; 临界应力和临界压力均不变;
4.由4根等边角钢组成一组合截面压杆,组合的形状 由 根等边角钢组成一组合截面压杆 根等边角钢组成一组合截面压杆, 分别为(a),(b)所示,则这两种情况___________。 所示,则这两种情况 分别为 所示 。 (A) 稳定性不同,强度相同; 稳定性不同,强度相同; (B) 稳定性相同,强度不同; 稳定性相同,强度不同; (C) 稳定性和强度都不同; 稳定性和强度都不同; (D) 稳定性和强度都相同。 稳定性和强度都相同。