工程力学习题 及最终答案
(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》考试复习题库(含答案)
《工程力学》考试复习题库(含答案)一、选择题1. 工程力学是研究()A. 材料力学性能B. 力的作用和物体运动规律C. 结构的计算和分析D. 机器的设计与制造答案:B2. 在静力学中,力的作用效果取决于()A. 力的大小B. 力的方向C. 力的作用点D. A、B、C均正确答案:D3. 平面汇交力系的平衡条件是()A. 力的代数和为零B. 力矩的代数和为零C. 力的投影和为零D. 力的投影和为零且力矩的代数和为零答案:D4. 拉伸或压缩时,杆件横截面上的正应力等于()A. 拉力或压力B. 拉力或压力除以横截面面积C. 拉力或压力乘以横截面面积D. 拉力或压力除以杆件长度答案:B5. 材料在屈服阶段之前,正应力和应变的关系符合()A. 胡克定律B. 比例极限C. 屈服强度D. 断裂强度答案:A二、填空题1. 工程力学中的基本单位有()、()、()。
答案:米、千克、秒2. 二力平衡条件是:作用在同一个物体上的两个力,必须()、()、()。
答案:大小相等、方向相反、作用在同一直线上3. 材料的弹性模量表示材料在弹性范围内抵抗()的能力。
答案:变形4. 在剪切力作用下,杆件横截面沿剪切面发生的变形称为()。
答案:剪切变形5. 梁的挠度是指梁在受力后产生的()方向的位移。
答案:垂直三、判断题1. 力偶的作用效果只与力偶矩大小有关,与力偶作用点位置无关。
()答案:正确2. 在拉伸或压缩过程中,杆件的横截面面积始终保持不变。
()答案:正确3. 材料的屈服强度越高,其抗断裂能力越强。
()答案:错误4. 在受弯构件中,中性轴是弯矩等于零的轴线。
()答案:错误5. 梁的挠度曲线是梁的轴线在受力后的实际位置。
()答案:正确四、计算题1. 一根直径为10mm的圆形杆,受到轴向拉力1000N的作用。
求杆件的伸长量。
答案:杆件的伸长量约为0.005mm。
2. 一根简支梁,受到均布载荷q=2kN/m的作用,跨度l=4m。
求梁的最大挠度。
工程力学本科试题及答案
工程力学本科试题及答案一、选择题(每题5分,共40分)1. 在下列关于力的说法中,正确的是()A. 力是矢量,有大小和方向,但没有作用点B. 力是标量,只有大小,没有方向C. 力是矢量,有大小和方向,作用点在力的作用线上D. 力是标量,只有大小,作用点在力的作用线上答案:C2. 在平面汇交力系中,力的分解方法通常有()A. 正交分解法B. 平行四边形法C. 力的三角形法D. A、B和C都是答案:D3. 下列关于力矩的说法中,正确的是()A. 力矩是标量,没有方向B. 力矩是矢量,有大小和方向C. 力矩是矢量,只有大小D. 力矩是标量,只有方向答案:B4. 在下列关于约束的说法中,错误的是()A. 约束是限制物体运动的条件B. 约束可以是主动约束,也可以是被动约束C. 约束可以是固定约束,也可以是移动约束D. 约束不能是力的作用答案:D5. 下列关于静定和超静定结构的说法中,正确的是()A. 静定结构的未知反力个数等于约束个数B. 超静定结构的未知反力个数小于约束个数C. 静定结构的未知反力个数小于约束个数D. 超静定结构的未知反力个数等于约束个数答案:A6. 在下列关于应力与应变的关系中,正确的是()A. 应力与应变成正比B. 应力与应变成反比C. 应力与应变无关D. 应力与应变成非线性关系答案:A7. 下列关于材料力学性能的说法中,错误的是()A. 弹性模量越大,材料越硬B. 泊松比越大,材料越脆C. 延伸率越大,材料塑性越好D. 断面收缩率越大,材料韧性越好答案:B8. 在下列关于梁的弯曲的说法中,正确的是()A. 梁的弯曲应力与梁的长度成正比B. 梁的弯曲应力与梁的截面惯性矩成反比C. 梁的弯曲应力与梁的弹性模量无关D. 梁的弯曲应力与梁的截面形状无关答案:B二、填空题(每题10分,共40分)9. 平面汇交力系中,力的分解方法有__________和__________。
答案:正交分解法、平行四边形法10. 材料力学性能指标主要有__________、__________、__________和__________。
工程力学试题及答案
工程力学试题及答案一、选择题(每题5分,共25分)1. 在下列力学分支中,主要研究刚体运动的规律和力的作用效应的是()A. 材料力学B. 理论力学C. 弹性力学D. 流体力学答案:B2. 在下列力系中,属于平面力系的是()A. 空间力系B. 平面汇交力系C. 平面平行力系D. 空间平行力系答案:C3. 刚体在空间中绕定点转动的运动称为()A. 平面运动B. 定轴转动C. 一般运动D. 点的运动答案:B4. 在下列静力学公理中,错误的是()A. 力的平行四边形法则B. 力的分解与合成法则C. 二力平衡公理D. 力的独立性公理答案:D5. 在下列弹性体中,属于脆性材料的是()A. 钢材B. 铸铁C. 铝材D. 塑料答案:B二、填空题(每题5分,共25分)6. 在平面力系中,力矩的量纲是______。
答案:力×长度7. 刚体绕定点转动的角速度与______成正比。
答案:转动半径8. 材料力学中,将材料内部各点的应力与应变之间的关系称为______。
答案:应力应变关系9. 在静力学中,二力平衡公理表明,作用在刚体上的两个力,如果它们的大小相等、方向相反且作用线______,则该刚体处于平衡状态。
答案:重合10. 弹性体在外力作用下,内部各点的应力与应变之间的关系遵循______。
答案:胡克定律三、判断题(每题5分,共25分)11. 刚体在空间中的运动可以分解为平动和绕定点转动。
()答案:正确12. 平面力系的平衡方程可以推广到空间力系。
()答案:错误13. 在材料力学中,胡克定律适用于弹性材料的线性范围。
()答案:正确14. 刚体绕定点转动的角速度越大,其线速度也越大。
()答案:错误15. 在静力学中,力的分解与合成法则表明,一个力可以分解为两个或多个力的合力。
()答案:错误四、计算题(每题25分,共100分)16. 如下图所示,一个质量为10kg的物体受到一个水平力F 的作用,沿着水平面运动。
工程力学复习题及参考答案
工程力学复习题及参考答案一、选择题1. 下列哪个物理量不属于力的基本特征?A. 大小B. 方向C. 作用点D. 速度答案:D2. 在平面汇交力系中,力的合力等于各分力的代数和,这个结论适用于下列哪种情况?A. 力系中各力大小相等B. 力系中各力方向相同C. 力系中各力作用在同一点D. 力系中各力作用在同一平面内答案:C3. 在空间力系中,力的合力在任意轴上的投影等于各分力在该轴上的投影之和,这个结论适用于下列哪种情况?A. 空间力系中各力作用在同一平面B. 空间力系中各力作用在同一物体C. 空间力系中各力大小相等D. 空间力系中各力方向相同答案:B二、填空题4. 在静力学中,力的三要素是________、________和________。
答案:大小、方向、作用点5. 平面汇交力系的平衡方程为________和________。
答案:合力等于零、力矩等于零6. 一个物体在空间中受到三个力的作用,若这三个力的大小分别为F1、F2和F3,且满足________,则该物体处于平衡状态。
答案:F1 + F2 + F3 = 0三、判断题7. 在平面力系中,若力的合力为零,则物体一定处于平衡状态。
()答案:错误8. 力矩的作用效果与力的作用点无关。
()答案:错误9. 在空间力系中,若力的合力为零,则物体一定处于平衡状态。
()答案:错误四、计算题10. 一根长度为2m的杆AB,A端固定,B端悬挂重100N的物体。
求杆AB所受的力及A端的反力。
答案:设杆AB与水平方向的夹角为θ,则sinθ = 100N / (2m 9.8m/s^2) = 0.5θ = 30°杆AB所受的力为100N,方向垂直向上。
A端的反力为100N,方向垂直向下。
11. 一根均匀杆AB,长为2m,重50N,A端固定,B端悬挂重80N的物体。
求杆AB与水平方向的夹角θ及A端的反力。
答案:设杆AB与水平方向的夹角为θ,则sinθ = (50N + 80N) / (2m 9.8m/s^2) = 0.65θ = 40°A端的反力为(50N + 80N) cosθ = 121.5N,方向垂直向上。
工程力学试题及答案
工程力学试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 在工程力学中,下列哪个选项不是力的基本性质?A. 可加性B. 可逆性C. 可传递性D. 可测量性答案:B2. 静摩擦力的大小与下列哪个因素有关?A. 物体的质量B. 物体的面积C. 物体的接触面粗糙程度D. 物体的运动状态答案:C3. 以下哪个不是材料力学中的基本概念?A. 应力B. 应变C. 弹性模量D. 动量守恒答案:D4. 根据胡克定律,弹簧的伸长量与作用力成正比,这个比例常数被称为:A. 弹性系数B. 摩擦系数C. 惯性系数D. 刚度系数答案:A5. 力的平行四边形法则适用于:A. 静力分析B. 动力分析C. 材料力学D. 流体力学答案:A6. 以下哪种情况下,物体的转动惯量会发生变化?A. 物体的质量增加B. 物体的质量分布改变C. 物体的形状改变D. 物体的转动速度增加答案:B7. 材料的屈服强度是指:A. 材料开始发生永久变形的应力B. 材料的弹性极限C. 材料的断裂强度D. 材料的疲劳强度答案:A8. 根据能量守恒定律,以下哪种情况是正确的?A. 一个物体的动能可以完全转化为势能B. 一个物体的势能可以完全转化为动能C. 一个物体的动能和势能之和是恒定的D. 一个物体的动能和势能之和随时间变化答案:C9. 材料的疲劳破坏是由于:A. 材料的老化B. 材料的腐蚀C. 材料在交变应力作用下的反复变形D. 材料的过载答案:C10. 以下哪种情况下,物体的稳定性最好?A. 重心低,支撑面大B. 重心高,支撑面小C. 重心低,支撑面小D. 重心高,支撑面大答案:A二、填空题(每空1分,共10分)1. 牛顿第二定律表明,物体的加速度与作用力成正比,与物体的质量成________。
答案:反比2. 材料的弹性模量是描述材料_______的物理量。
答案:刚性3. 静摩擦力的大小通常不超过最大静摩擦力,其大小与正压力成正比的是_______。
答案:动摩擦力4. 根据牛顿第三定律,作用力和反作用力大小相等,方向_______。
(完整版)工程力学习题解答(详解版)
工程力学答案详解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)B(c)BF D BF1-5 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)(b)(c)(d)ATF BAF(b)(e)(c)(d)(e)CAA C’CDDB2-2 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)F 1F FDF F AF D211 1.122D A D D 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。
工程力学考试题及答案
工程力学考试题及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 工程力学中,下列哪一项不是力学的基本概念?A. 力B. 位移C. 速度D. 功答案:C2. 在静力学中,物体处于平衡状态的必要条件是:A. 合力为零B. 合力矩为零C. 合力和合力矩都为零D. 只有合力为零答案:C3. 材料力学中,下列哪一项不是基本假设?A. 均匀性假设B. 连续性假设C. 各向异性假设D. 小变形假设答案:C4. 梁在弯曲时,下列哪一项是正确的?A. 梁上任意截面的弯矩相等B. 梁上任意截面的剪力相等C. 梁上任意截面的弯矩和剪力都相等D. 梁上任意截面的弯矩和剪力都不相等答案:D5. 在拉伸和压缩实验中,下列哪一项不是材料的基本力学性能?A. 弹性模量B. 屈服强度C. 疲劳强度D. 抗拉强度答案:C6. 材料力学中,下列哪一项不是应力集中的影响因素?A. 几何形状B. 材料性质C. 加载方式D. 温度变化答案:D7. 在扭转实验中,圆轴的扭转角与下列哪一项无关?A. 扭矩B. 材料的剪切模量C. 轴的极惯性矩D. 轴的长度答案:D8. 材料力学中,下列哪一项不是梁的弯曲变形的基本形式?A. 纯弯曲B. 偏心弯曲C. 剪切弯曲D. 复合弯曲答案:C9. 在受压构件中,下列哪一项不是影响稳定性的因素?A. 截面形状B. 材料性质C. 长度D. 温度答案:D10. 材料力学中,下列哪一项不是疲劳破坏的特点?A. 循环加载B. 低应力水平C. 局部应力集中D. 无明显塑性变形答案:D二、填空题(每题2分,共20分)1. 牛顿第二定律表明,物体的加速度与作用在其上的合力成正比,与物体的质量成反比,其数学表达式为:_______。
答案:F=ma2. 材料力学中的应力定义为:单位面积上的_______。
答案:力3. 梁的挠度是指梁在受载后的_______。
答案:垂直位移4. 材料的弹性模量是描述材料_______的物理量。
答案:弹性变形5. 材料力学中,梁的剪力图是表示梁上任意截面处_______的图形。
《工程力学》详细版习题参考答案
∑ Fx
=FAx
+
FBx
+
FCx
=− 1 2
F
+
F
−
1 2
F
=0
∑ Fy
= FAy
+
FBy
+
FCy
= − 3 2
F
+
3 F = 0 2
∑ M B= FBy ⋅ l=
3 Fl 2
因此,该力系的简化结果为一个力偶矩 M = 3Fl / 2 ,逆时针方向。
题 2-2 如图 2-19(a)所示,在钢架的 B 点作用有水平力 F,钢架重力忽 略不计。试求支座 A,D 的约束反力。
(a)
(b)
图 2-18
解:(1)如图 2-18(b)所示,建立直角坐标系 xBy。 (2)分别求出 A,B,C 各点处受力在 x,y 轴上的分力
思考题与练习题答案
FAx
= − 12 F ,FAy
= − 3 F 2
= FBx F= ,FBy 0
FCx
= − 12 F ,FCy
= 3 F 2
(3)求出各分力在 B 点处的合力和合力偶
(3)根据力偶系平衡条件列出方程,并求解未知量
∑ M =0 − aF + 2aFD =0
《工程力学》
可解得 F=Ay F=D F /2 。求得结果为正,说明 FAy 和 FD 的方向与假设方向相同。 题 2-3 如 图 2-20 ( a ) 所 示 , 水 平 梁 上 作 用 有 两 个 力 偶 , 分 别 为
3-4 什么是超静定问题?如何判断问题是静定还是超静定?请说明图 3-12 中哪些是静定问题,哪些是超静定问题?
(a)
工程力学课后单选题100道及答案解析
工程力学课后单选题100道及答案解析1. 力的三要素是()A. 大小、方向、作用点B. 大小、方向、作用线C. 大小、作用点、作用线D. 方向、作用点、作用线答案:A解析:力的三要素是大小、方向、作用点。
2. 两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上,则这两个力()A. 平衡B. 不平衡C. 不一定平衡D. 无法确定答案:C解析:这两个力作用在同一物体上时平衡,作用在不同物体上时不平衡。
3. 作用在刚体上的力可以()A. 沿作用线移动B. 任意移动C. 平行移动D. 不能移动答案:A解析:作用在刚体上的力可以沿其作用线移动,不改变其对刚体的作用效果。
4. 约束反力的方向总是与约束所能阻止的物体的运动趋势的方向()A. 相同B. 相反C. 垂直D. 成一定角度答案:B解析:约束反力的方向总是与约束所能阻止的物体的运动趋势的方向相反。
5. 光滑接触面的约束反力总是沿接触面的()指向被约束物体。
A. 切线B. 法线C. 任意方向D. 无法确定答案:B解析:光滑接触面的约束反力总是沿接触面的法线指向被约束物体。
6. 平面汇交力系合成的结果是()A. 一个力B. 一个力偶C. 一个合力偶和一个合力D. 不能确定答案:A解析:平面汇交力系合成的结果是一个合力。
7. 平面汇交力系平衡的必要和充分条件是该力系的()为零。
A. 合力B. 合力偶C. 主矢D. 主矩答案:A解析:平面汇交力系平衡的必要和充分条件是该力系的合力为零。
8. 平面力偶系平衡的必要和充分条件是()A. 各力偶矩的代数和为零B. 各力偶矩相等C. 各力偶矩的矢量和为零D. 各力偶在同一平面内答案:A解析:平面力偶系平衡的必要和充分条件是各力偶矩的代数和为零。
9. 平面一般力系向作用面内一点简化,得到一个主矢和一个主矩。
当主矢为零,主矩不为零时,该力系简化的结果为()A. 合力B. 合力偶C. 平衡D. 无法确定答案:B解析:主矢为零,主矩不为零时,简化结果为合力偶。
大学工程力学题目及参考答案(精华)
大学工程力学题目及参考答案(精华)一、题目描述某混凝土重力坝的设计中,工程师提出了以下问题,请根据所学的工程力学知识进行分析和解答。
重力坝结构简图如下:其中,坝体高度H = 100m,上游水位高度h1 =80m,下游水位高度h2 = 10m,上游水压力P1 =2000kN/m,下游水压力P2 = 500kN/m。
坝体自重G = 5000kN/m。
假设坝体为刚体,忽略摩擦力。
1. 求坝体的稳定性系数;2. 若在坝体上游面增加一垂直土压力P3 =1500kN/m,求此时坝体的稳定性系数;3. 针对上述情况,提出一种改进措施,以提高坝体的稳定性。
二、参考答案1. 求坝体的稳定性系数首先,计算坝体的抗滑力F和滑动力S。
抗滑力F包括:(1)坝体自重G = 5000kN/m;(2)下游水压力P2 = 500kN/m。
抗滑力F = G + P2 = 5000 + 500 = 5500kN/m。
滑动力S包括:(1)上游水压力P1 = 2000kN/m;(2)上游面增加的垂直土压力P3 = 1500kN/m。
滑动力S = P1 + P3 = 2000 + 1500 = 3500kN/m。
稳定性系数K = F/S = 5500/3500 ≈ 1.57。
2. 若在坝体上游面增加一垂直土压力P3 =1500kN/m,求此时坝体的稳定性系数此时,抗滑力F不变,仍为5500kN/m。
滑动力S变为:S = P1 + P3 = 2000 + 1500 = 3500kN/m。
稳定性系数K = F/S = 5500/3500 ≈ 1.57。
3. 改进措施为了提高坝体的稳定性,可以采取以下措施:(1)增加坝体的宽度,从而增加坝体的抗滑力。
具体增加多少宽度,需要根据实际情况进行计算。
(2)在坝体上游面设置排水孔,以减小上游水压力P1。
具体设置多少排水孔,也需要根据实际情况进行计算。
(3)在坝体下游面设置防滑板,以增加滑动力S。
具体防滑板的设计参数,同样需要根据实际情况进行计算。
(完整版)工程力学课后习题答案
(完整版)工程力学课后习题答案一、选择题1. 在静力学中,刚体是指()A. 不可变形的物体B. 受力后不发生变形的物体C. 受力后变形很小的物体D. 受力后变形可以忽略的物体答案:D2. 平面汇交力系的平衡方程是()A. ΣF = 0B. ΣF_x = 0,ΣF_y = 0C. ΣM = 0D. ΣM_x = 0,ΣM_y = 0答案:B3. 在材料力学中,胡克定律适用于()A. 弹性体B. 塑性体C. 非线性体D. 理想弹性体答案:D二、填空题1. 静力学的基本公理有:______、______、______。
答案:力的平行四边形法则、二力平衡公理、力的可传递性公理2. 材料力学的任务是研究材料在______、______、______作用下的力学性能。
答案:外力、温度、湿度3. 轴向拉伸和压缩时,应力与应变的关系可表示为______。
答案:σ = Eε三、计算题1. 题目:一重10kg的物体,受到两个力的作用,如图所示。
求两个力的合力大小和方向。
答案:解:首先,将重力分解为水平和竖直两个方向的分力。
重力大小为F_g = mg = 10 × 9.8 = 98N。
水平方向分力为F_x = F_g × cos30° = 98 × 0.866 = 84.82N竖直方向分力为F_y = F_g × sin30° = 98 × 0.5 = 49N设合力大小为 F,合力方向与水平方向的夹角为α。
根据力的平行四边形法则,可得:F_x = F × cosαF_y = F × sinα联立以上两个方程,解得:F = √(F_x^2 + F_y^2) = √(84.82^2 + 49^2)≈ 95.74Nα = arctan(F_y / F_x) ≈ 28.96°所以,合力大小为 95.74N,方向与水平方向的夹角为28.96°。
工程力学试题及答案
工程力学试题及答案一、选择题1. 在工程力学中,静水压力是指:A. 液体内部任意一点的压力B. 液体对容器壁的压力C. 液体对容器底部的压力D. 液体对容器底部和侧壁的压力答案:D2. 根据胡克定律,弹簧的伸长或压缩量与施加在其上的力成正比,其比例常数称为:A. 弹性模量B. 泊松比C. 剪切模量D. 弹簧常数答案:D3. 材料力学中,材料的屈服强度是指:A. 材料开始发生永久变形时的应力B. 材料达到最大应力时的强度C. 材料发生断裂时的应力D. 材料在弹性范围内的应力答案:A二、简答题1. 请简述材料的弹性模量和剪切模量的区别。
弹性模量是描述材料在单轴拉伸或压缩时,应力与应变的比值,反映材料的抗拉或抗压能力。
剪切模量则是描述材料在剪切应力作用下,剪切应力与剪切应变的比值,反映材料的抗剪能力。
2. 什么是材料的泊松比,它在工程应用中有何意义?泊松比是材料在单轴拉伸或压缩时,横向应变与纵向应变的比值。
它描述了材料在受力时横向尺寸的变化情况,对于工程设计中预测材料变形和应力分布具有重要意义。
三、计算题1. 已知一圆柱形储水罐,直径为2米,水深为5米。
求水对罐底部的静水压力。
解:首先计算水对底部的压力,公式为 \( P = \rho g h \),其中 \( \rho \) 为水的密度(1000 kg/m³),\( g \) 为重力加速度(9.81 m/s²),\( h \) 为水深。
代入数值,\( P = 1000 \times 9.81 \times 5 \) N/m² = 49050 N/m²。
然后计算压力作用面积,\( A = \pi r^2 \),其中 \( r \) 为半径,\( r = 1 \) 米。
代入数值,\( A = 3.1416 \) m²。
最后计算总压力 \( F = P \times A \),\( F = 49050 \times 3.1416 \) N ≈ 154000 N。
工程力学练习题和答案
工程力学试题(一)一、填空题(每题5分,共25分)1、图示结构受力矩为M=10 KN.m的力偶作用。
若a=1m ,各杆的自重不计。
则固定铰支座D的反力的大小为___方向为___。
2、空间一般力系有___个独立的平衡方程;平面平行力系有___个独立的平衡方程。
3、杆件的基本变形一般有____、____、____、____等四种。
而应变只有____和____两种。
4、用积分法求图示梁的挠曲线时,挠曲线方程要分为________段。
确定积分常数使用的边界条件是_______________;使用的连续条件是_______________。
5、两端铰支的细长压杆,长为l,直径为d,其柔度=____。
二、计算题(本题15分)图示结构由丁字型梁ABC、直梁CE与支持DH组成,C、D电为铰接,均不计自重。
已知:q=200kN·m,L=2m。
试求固定端A处的反力。
三、计算题(本题15分)作图示梁的剪力图和弯矩图。
四、计算题(本题15分)图示铸铁制外伸梁,截面为T形,受力如图,截面对形心轴Z的轴惯矩Iz=7.63*10^(-6)m^4。
已知材料的许用拉应力[σ+]=30 MPa,许用压应力[σ-]=100MPa,试校核梁的正应力强度。
五、计算题(本题15分)试校核电机轴的强度。
已知:六、计算题(本题15分)图示滑套B可沿OC杆滑动,与B铰接的滑块可在水平滑道内运动,L=30cm。
设在图示φ=30°位置时,ω=0.2 rad/s。
试用合成运动的方法求滑块的速度。
工程力学试题二一、判断题(本大题共5小题,每小题2分,共10分)请在每小题后面的括号中正确的请填√,错误的填×1、凡在两个力作用下的构件称为二力构件。
()2、杆件的轴力仅与杆件所受的外力有关,而与杆件的截面形状、材料无关。
()3、纯弯曲梁横截面上任一点,既有正应力也有剪应力。
()4、压杆通常在强度破坏之前便丧失稳定。
()5、长为3m 的圆轴在扭矩作用下产生变形为50,则其不满足2 0/m的刚度要求。
(完整版)工程力学试题及答案
工程力学试题及答案、填空题(每空1分,共16分)1•物体的平衡是指物体相对于地面 ___________ 或作 _________ 运动的状态。
2•平面汇交力系平衡的必要与充分条件是: ________ 。
该力系中各力构成的力多边形3•—物块重600N ,放在不光滑的平面上,摩擦系数f=0.3,在左侧有一推力 150N ,物块有向右滑动的趋势。
F max = ________ ,所以此物块处于静止状态,而其F= _________ 。
4•刚体在作平动过程中,其上各点的 ______________ 相同,每一瞬时,各点具有 ___________ 的速度和加速度。
5. AB 杆质量为m ,长为L ,曲柄O i A 、O 2B 质量不计,且O i A=O 2B=R , O i O 2=L ,当 $ =60。
时,O i A 杆绕 O i 轴 转动,角速度3为常量,则该瞬时AB 杆应加的惯性力大小为 ___________ ,方向为 ___________ 。
6. 使材料丧失正常工作能力的应力称为极限应力。
工程上一般把 ___________ 作为塑性材料的极限应力;对于脆性 材料,则把 ________ 作为极限应力。
7. _______ 面称为主平面。
主平面上的正应力称为 。
8. 当圆环匀速转动时,环内的动应力只与材料的密度p 和 有关,而与__________ 无关。
二、单项选择题(在每小题的四个备选答案中,选出一个正确答案,并将正确答案的序号填 在题干的括号内。
每小题 3分,共i8分)i .某简支梁AB 受载荷如图所示,现分别用的关系为( )。
A. R A <R B B. R A >R B C. R A =R B3 在无阻共振曲线中,当激振力频率等于系统的固有频率时,振幅B 趋近于()。
A.零 B.静变形C.无穷大D.一个定值4 虎克定律应用的条件是( )。
A.只适用于塑性材料B.只适用于轴向拉伸C.应力不超过比例极限D.应力不超过屈服极限5 梁的截面为T 字型,Z 轴通过横截面的形心,弯矩图如图所示,则有(D. 无法比较R A 、R B 表示支座A 、B 处的约束反力,则它们& x3 4 5卜纠^12. 材料不同的两物块A和B叠放在水平面上,已知物块A重0.5kN,物块B重0.2kN ,物块A、B间的摩擦系数f 1=0.25,物块B与地面间的摩擦系数f2=0.2,拉动B物块所需要的最小力为()。
工程力学课程试题库及参考答案
工程力学课程试题库及参考答案试题一:选择题1. 下列哪个选项不是力的基本性质?A. 力是物体间相互作用的体现B. 力是矢量C. 力不能离开物体单独存在D. 力的大小可以无限大答案:D2. 在静力学中,下列哪个条件是物体平衡的必要和充分条件?A. 力的合力为零B. 力矩的合力为零C. 力的合力为零,且力矩的合力为零D. 力的合力不为零,力矩的合力为零答案:C3. 下列哪个力系是平面力系?A. 空间力系B. 静力力系C. 汇聚力系D. 平面汇聚力系答案:D试题二:填空题1. 在工程力学中,力的单位是______,符号为______。
答案:牛顿,N2. 物体在力的作用下发生形变,这种形变称为______。
答案:弹性形变3. 在平面力系中,力矩的合力等于______。
答案:零试题三:判断题1. 力的平行四边形法则表明,两个力的合力等于这两个力的矢量和。
()答案:正确2. 在空间力系中,力的合力一定等于零。
()答案:错误3. 拉伸试验中,当拉力达到最大值时,试件一定会断裂。
()答案:错误试题四:计算题1. 已知一物体质量为10kg,在水平方向受到两个力的作用,分别为20N和30N,且两个力的作用线与水平方向的夹角分别为30°和60°。
求物体的合力及合力方向。
答案:合力约为45.8N,合力方向约为39.8°。
2. 一简支梁受到均布载荷的作用,载荷大小为20N/m,梁长2m,求梁的中点处的弯矩。
答案:40N·m3. 一圆形截面轴受到扭矩的作用,扭矩大小为100N·m,轴的直径为20mm,求轴的扭转应力。
答案:约为39.8MPa二、工程力学课程参考答案1. 选择题参考答案:(1)D(2)C(3)D2. 填空题参考答案:(1)牛顿,N(2)弹性形变(3)零3. 判断题参考答案:(1)正确(2)错误(3)错误4. 计算题参考答案:(1)合力约为45.8N,合力方向约为39.8°。
工程力学习题 及最终答案
工程力学习题及最终答案(总63页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--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 。
习题2-1图NN22-3 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 =, 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习题2-2图(b )F 1F 1F 2习题2-3图(a )F 1习题2-4图2-6 画出图中各物体的受力图。
F12习题2-5图(b) B(a)A(c)(d)(eA42-7 画出图中各物体的受力图。
) 习题2-6图(b ))(d(a ) A BC DB ABCB52-8 试计算图中各种情况下F 力对o 点之矩。
2-9 求图中力系的合力F R 及其作用位置。
习题2-7图习题2-8图P(d )(c ))) 1F 362-10 求图中作用在梁上的分布载荷的合力F R 及其作用位置。
q 1=600N/m2习题2-9图F 3F 2( c1F 4F 372-11 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q=4kN/m( b )q( c )习题2-10图B习题2-11图8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?=30?, 求工件D 所受到的夹紧力F D 。
《工程力学》试题及参考答案
《工程力学》试题及参考答案一、填空题:1.受力后几何形状和尺寸均保持不变的物体称为。
2.构件抵抗的能力称为强度。
3.圆轴扭转时,横截面上各点的切应力与其到圆心的距离成比。
4.梁上作用着均布载荷,该段梁上的弯矩图为。
5.偏心压缩为的组合变形。
6.柔索的约束反力沿离开物体。
7.构件保持的能力称为稳定性。
8.力对轴之矩在情况下为零。
9.梁的中性层与横截面的交线称为。
10.图所示点的应力状态,其最大切应力是。
11.物体在外力作用下产生两种效应分别是。
12.外力解除后可消失的变形,称为。
13.力偶对任意点之矩都。
14.阶梯杆受力如图所示,设AB和BC段的横截面面积分别为2A和A,弹性模量为E,则杆中最大正应力为。
15.梁上作用集中力处,其剪力图在该位置有。
16.光滑接触面约束的约束力沿指向物体。
17.外力解除后不能消失的变形,称为。
18.平面任意力系平衡方程的三矩式,只有满足三个矩心的条件时,才能成为力系平衡的充要条件。
19.图所示,梁最大拉应力的位置在点处。
20.图所示点的应力状态,已知材料的许用正应力[σ],其第三强度理论的强度条件是。
21.物体相对于地球处于静止或匀速直线运动状态,称为。
22.在截面突变的位置存在集中现象。
23.梁上作用集中力偶位置处,其弯矩图在该位置有。
24.图所示点的应力状态,已知材料的许用正应力[σ],其第三强度理论的强度条件是。
25.临界应力的欧拉公式只适用于杆。
26.只受两个力作用而处于平衡状态的构件,称为。
27.作用力与反作用力的关系是。
28.平面任意力系向一点简化的结果的三种情形是。
29.阶梯杆受力如图所示,设AB和BC段的横截面面积分别为2A和A,弹性模量为E,则截面C的位移为。
30.若一段梁上作用着均布载荷,则这段梁上的剪力图为。
二、计算题:1.梁结构尺寸、受力如图所示,不计梁重,已知q=10kN/m,M=10kN·m,求A、B、C处的约束力。
2.铸铁T梁的载荷及横截面尺寸如图所示,C为截面形心。
工程力学试题及答案(全)
工程力学试题及答案(全)一、选择题(每题2分,共20分)1. 在静力学中,力的基本要素包括以下哪几项?A. 力的大小B. 力的方向C. 力的作用点D. 力的作用时间答案:ABC2. 下列关于约束反力的说法,正确的是:A. 约束反力总是与物体运动方向相反B. 约束反力总是与物体受到的主动力相等C. 约束反力总是垂直于约束面D. 约束反力的大小和方向与物体的运动状态有关答案:C3. 在平面汇交力系中,力的投影是指:A. 力在坐标轴上的分量B. 力在坐标平面上的投影长度C. 力在物体表面上的投影长度D. 力在坐标系中的位置答案:B4. 平面力偶的作用效果取决于以下哪个因素?A. 力偶的大小B. 力偶的方向C. 力偶的作用点D. 力偶的转向答案:A5. 下列关于功的说法,正确的是:A. 功是力与物体位移的乘积B. 功是力与物体位移在同一方向上的投影的乘积C. 功是力与物体位移的乘积再乘以2D. 功是力与物体位移的乘积再除以2答案:B二、填空题(每题3分,共30分)6. 在静力学中,力的单位是______,符号为______。
答案:牛顿,N7. 二力平衡的条件是:作用在同一物体上的两个力,大小______,方向______,作用线______。
答案:相等,相反,共线8. 力矩的符号是______,力矩的单位是______。
答案:M,N·m9. 平面汇交力系平衡的充要条件是:各力在x轴上的投影之和______,各力在y轴上的投影之和______,各力对任意点的力矩之和______。
答案:等于零,等于零,等于零10. 功的计算公式是______,符号为______。
答案:W = F·S,W三、判断题(每题2分,共20分)11. 力偶的作用效果与力偶的大小、方向和作用点有关。
()答案:错误12. 在平面力偶系中,力偶的转向改变,其作用效果不变。
()答案:正确13. 功的正负取决于力与位移的方向关系,当力与位移同向时,功为正。
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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。
使 a )合力F R =1.5kN, 方向沿x 轴。
b)合力为零。
245︒60︒ F 1 习题2-2图(b)xy45︒30︒F 1=30NF 2=20NF 3=40N A xy45︒60︒F 1=600NF 2=700NF 3=500N A习题2-3图(a )x α70︒F 2F 1=1.25kN A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的大小和角。
2-6 画出图中各物体的受力图。
α 30︒F 1=500NAF 2习题2-5图ABCDG(b)A BW(a )GC(c)Fo A B C(d)AB C DFBDAC2-7 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/mm 2,若=30, 求工件D 所受到的夹紧力F D 。
3-2 图中为利用绳索拔桩的简易方法。
若施加力F =300N ,=0.1弧度,求拔桩力F AD。
(提示 :较小时,有tg )。
3-3 已知 q=20kN/m ,F =20kN ,M =16kN m ,l =0.8m ,求梁A 、B 处的约束力。
习题3-1图αpAαBC习题3-2图Fαα ABCD E习题3-3图 lllA B FMqD3-4 若F 2=2F 1,求图示梁A 、B 处的约束力。
3-5 图示梁AB 与BC 在B 处用中间铰连接,受分布载荷q=15kN/m 和集中力偶M =20kN m作用,求各处约束力。
3-6 偏心夹紧装置如图,利用手柄绕o 点转动夹紧工件。
手柄DE 和压杆AC 处于水平位置时,=30,偏心距e=15mm ,r=40mm ,a =120mm ,b=60mm ,求在力F 作用下,工件受到的夹紧力。
M1m2m 2mABC习题3-5图习题3-6图baLe r o FD ABC Eα工件 习题3-4图 ll lA BF 1 F 230︒3-7 塔架L=10m,b=1.2m,重W=200kN。
为将其竖起,先在O端设基桩如图,再将A端垫高h,然后用卷扬机起吊。
若钢丝绳在图示位置时水平段最大拉力为F T=360kN, 求能吊起塔架的最小高度h及此时O处的反力。
3-8 汽车吊如图。
车重W1=26kN, 起吊装置重W2=31kN,作用线通过B点,起重臂重G=4.5kN,求最大起重量P max。
(提示:起重量大到临界状态时,A处将脱离接触,约束力为零。
)3-9 求图示夹紧装置中工件受到的夹紧力F E。
习题3-8图E习题3-9图习题3-7图3-10 重W 的物体置于斜面上, 摩擦系数为f ,受一与斜面平行的力F 作用。
已知摩擦角<,求物体在斜面上保持平衡时,F 的最大值和最小值。
3-11 梯子AB 长L ,重W =200N ,靠在光滑墙上,与地面间的摩擦系数为f =0.25。
要保证重P =650N 的人爬至顶端A 处不至滑倒,求最小角度。
3-12 偏心夹具如图。
偏心轮O 直径为D ,与工作台面间摩擦系数为f ,施加F 力后可夹紧工件,此时OA 处于水平位置。
欲使F 力除去后,偏心轮不会自行松脱,试利用自锁原理确定偏心尺寸e 。
习题3-10图α WFWαPA习题3-11图eoABCF习题3-12图3-13 尖劈顶重装置如图。
斜面间摩擦系数为f =tg 。
试确定: a )不使重物W 下滑的最小F 值。
b)能升起重物W 的最小F 值。
3-14 凸轮机构如图。
凸轮在力偶M 作用下可绕O 点转动。
推杆可在滑道内上下滑动,摩擦系数为f 。
假设推杆与凸轮在A 点为光滑接触,为保证滑道不卡住推杆,试设计滑道的尺寸b.WFABα 习题3-13图Adoa CFM b习题3-14图3-15 图示为辊式破碎机简图。
轧辊直径D=500mm, 相对匀速转动以破碎球形物料。
若物料与轧辊间摩擦系数为f=0.3, 求能进入轧辊破碎的最大物料直径d 。
(物料重量不计)习题3-15图3-16 求图示桁架中1、2、3杆的内力。
(a)(b)习题3-16图3-17 计算图示桁架中指定杆的内力,请指出杆件受拉还是受压? (=60, =30)3-18 传动轴如图。
AC=CD=DB=200mm ,C 轮直径d 1=100mm , D 轮直径d 2=50mm ,圆柱齿轮压力角为20,已知作用在大齿轮上的力F 1=2kN ,求轴匀速转动时小齿轮传递的力F 2及二端轴承的约束力。
习题3-17图(a )β α αα3mAB12 32kN3m 3m3kN 3kNB3m 4m A12 35kN 10kN3m3m 3m(b)αAF 1F 2xyzB CDα 习题3-18图3-19 图中钢架由三个固定销支承在A 、B 、C 支座处,受力F 1=100kN ,F 2=50kN 作用,求各处约束力。
3-20 试确定下述由AB 二均质部分组成之物体的重心坐标x C 和y C 。
a ) 物体关于x 轴对称,且单位体积的重量A=B。
b) 物体关于x 轴对称,单位体积的重量A=B/2。
c) 物体无对称轴,单位体积的重量A=B/2。
(b)yxAB ba ao b yxAB ba ao b (a )F 1F 2ABC150mm 100mm50mm50mm习题3-19图3-21 直径为D 的大圆盘,比重,在A 处挖有一直径为d 的圆孔。
若 d=OA=D/4,试确定带孔圆盘的重心位置。
3-22 用称重法求图示连杆的重心时,将连杆小头 A 支撑或悬挂,大头B 置于磅秤上,调整轴线AB 至水平,由磅秤读出C 处的反力F C 。
C 与B 在同一铅垂线上,AB=L ,若F C =0.7W , 试确定其重心到A 点的距离x 。
yxABb a ao b (c)习题3-20图AO习题3-21图习题3-22图ABCxWC3-23 木块中钻有直径为 d=20mm 的二孔,如图所示。
若a =60mm ,b=20mm ,c=40mm , 试确定块体重心的坐标。
习题3-23图z第四章变形体静力学基础习题4-1 试用截面法求指定截面上内力。
(a)(b)(c)(e)(f)(g)(h).4-2 图示等直杆截面面积A=5cm 2,F 1=1kN ,F 2=2kN ,F 3=3kN 。
试画出轴力图并求图中各截面应力。
4-3 若题4-2中杆AB=CD=0.5m ,材料为铜合金,E 铜=100GPa ;杆中段BC=1m ,材料为铝合金,E 铝=70GPa 。
求杆的总伸长。
4-4 圆截面台阶轴受力如图,材料的弹性模量 E=200×103MPa ,画轴力图,求各段应力、应变和杆的伸长L AB 。
习题4-1图习题4-2图(a )DC B A F 1F 2 F 3D C B A F 1 F 2 F 3(b)C BAF =40kN 800mm φ 20400习题4-4图4-5 杆OD横截面面积A=10cm2,弹性模量E=200GPa,F=50kN。
画轴力图,求各段应力及杆端O处的位移。
习题4-5图4-6 图示杆中AB段截面面积为A1=200mm2,BC段截面面积为A2=100mm2,材料弹性模量E=200GPa。
求截面B、C的位移和位移为零的横截面位置x。
习题4-6图4-7 图示钢性梁AB置于三个相同的弹簧上,弹簧刚度为k,力F作用于图示位置,求平衡时弹簧A、B、C处所受的力。
习题4-7图4-8 杆二端固定,横截面面积为A=10cm 2,F =100kN ,弹性模量E=200GPa 。
求各段应力。
4-9 钢筋混凝土立柱的矩形截面尺寸为0.5m×1m,用均匀布置的8根20的钢筋增强。
钢筋 E 1=200GPa ,混凝土E 2=20GPa ,受力如图。
求钢筋和混凝土内的应力。
4-10 钢管二端固支如图。
截面面积A 1=1cm 2,A 2=2cm 2,L=100mm ,弹性模量E=200GPa ,材料的线膨胀系数为=12.5×10-6(1/C ),试求温度升高30时杆内的最大应力。
F =80kN3m刚性板混凝土 钢筋习题4-9图A 2A 2 0.3m0.4m F 2F AB C D 习题4-8图第五章 材料的力学性能习 题5-1 平板拉伸试件如图。
横截面尺寸为b=30mm ,t=4mm ,在纵、横向各贴一电阻应变片测量应变。
试验时每增加拉力F =3kN ,测得的纵、横向应变增量为1=120×10-6,2=38×10-6, 求所试材料的弹性模量E 、泊松比,和F =3kN 时的体积变化率V/V 0。
5-2 如果工程应变e=0.2%或1%,试估计真应力、真应变与工程应力S 、工程应变e 的差别有多大?ε1 tb习题5-1图 FFε5-3 图示结构中 AB 为刚性梁,二拉杆截面面积为 A ,材料均为弹性理想塑性,弹性模量为E ,屈服应力为ys。
杆1长度为L ,求结构的屈服载荷F S 和极限载荷F U 。
5-4 图中AB 为刚性梁。
杆1、2的截面积A 相同,材料也相同,弹性模量为E 。
a ) 应力—应变关系用线弹性模型,即=E 。
求二杆内力。
b) 若材料应力—应变关系用非线性弹性模型=k n ,再求各杆内力。
c) 若材料为弹性理想塑性, 试求该结构的屈服载荷F S 和极限载荷F U 。
习题5-4图A12FaaaBB习题5-3图A12Fa a a 305-5* 图中二杆截面积均为A ,=30,若材料为弹性理想塑性,弹性模量为E ,屈服应力为ys,求结构的屈服载荷F S 。