工程力学习题册第八章 - 答案
工程力学(山东理工大学)智慧树知到课后章节答案2023年下山东理工大学
工程力学（山东理工大学）智慧树知到课后章节答案2023年下山东理工大学第一章测试1.物体的平衡状态是指物体静止不动。
A:对 B:错答案:错2.柔索只能承拉，不能承压。
A:错 B:对答案:对3.在物体上加上或减去任意的平衡力系，不改变原力系对物体的效应。
A:对 B:错答案:错4.静力学研究的物体都是处于平衡状态的。
A:错 B:对答案:对5.力平行四边形法则只适用于刚体。
A:对 B:错答案:错6.平衡是相对的，是物体运动的一种特殊形式。
A:对 B:错答案:对7.力只能沿力线在自身刚体上传递。
A:错 B:对答案:对8.刚体的平衡条件是变形体平衡的必要条件，而非充分条件。
A:对 B:错答案:对9.作用力与反作用力不是一对平衡力。
A:错 B:对答案:对10.作用于刚体上的力是滑移矢量。
滑动矢量。
A:错 B:对答案:对第二章测试1.汇交力系一定是共点力系。
A:错 B:对答案:错2.一般力系向一点简化得到的主矢是一般力系中各力的向量和，主矢与原力系来说一般不等效。
A:对 B:错答案:对3.图示中的力偶臂等于AB两点间距离。
A:错 B:对答案:错4.作用在刚体上同一个平面内的力偶，不能合成为一个合力偶。
A:错 B:对答案:错5.只要保证力偶矩不变，可以改变力偶中力的大小和力偶臂的长短，不改变力偶对刚体的效应。
A:错 B:对答案:对6.力偶对其作用面内任一点的矩恒等于力偶矩本身。
A:错 B:对答案:对7.力偶不能合成为一个力。
A:错 B:对答案:对8.力的投影是代数量，力的分量也是代数量。
A:错 B:对答案:错9.在任意坐标系下，力在坐标轴上投影的大小都等于分量的大小。
A:对 B:错答案:错10.汇交力系平衡的必要和充分条件是：力多边形首尾相连。
A:错 B:对答案:对第三章测试1.可以根据对称性确定物体的重心。
A:错 B:对答案:对2.任何物体的重心必然与其形状中心重合。
A:对 B:错答案:错3.空间平行力系的平衡方程共有三个，此三个方程都可以采用力的投影方程。
工程力学课后答案(第二版少学时)
第一章静力学基本概念1.1 解F=F x+F y=F x i+F y jF1=1000N=-1000Cos30ºi-1000Sin30ºjF2=1500N=1500Cos90ºi- 1500Sin90ºjF3=3000N=3000 Cos45ºi+3000Sin45ºjF4=2000N=2000 Cos60ºi-2000Sin60ºj1.2因为前进方向与力F A，F B之间均为45º夹角，要保证二力的合力为前进方向，则必须F A=F B。
所以：F B=F A=400N1.3解：M O(F)=F l解：M O(F)=0解： M O(F)=F l sinβ解： M O(F)=F l sinθ解： M O(F)= -F a解：M O(F)= F(l＋r)解:1.4解:1.5解：1位置：M A(G)=02位置：M A(G)=-G l sinθ3位置：M A(G)=-G l1.6解：M O(F n)=-F n cosθ·D/2=-75.2N·m 1.71.8第二章平面力系2.1 力系简化解：（1）主矢大小与方位：F/R x＝∑F x＝F1cos45º+F3+F4cos60º＝100Ncos45º+200N+250cos60º＝395.7N F/R y＝∑F y＝F1sin45º-F2-F4sin60º＝100Nsin45º-150N-250sin60º＝-295.8N（2）主矩大小和转向：M O＝∑M O(F)＝M O(F1)+M O(F2)+M O(F3)+M O(F4)+m＝0-F2×0.3m+F3×0.2m+F4sin60×0.1m+F×0.1m＝0-150N×0.3m+200N×0.2m+250Nsin60×0.1m+50N×0.1m ＝21.65N·m( )向O点的简化结果如图所示。
工程力学第8章答案
`第8章 弹性杆件横截面上的正应力分析8－1 图示的三角形中b 、h 。
试用积分法求I z 、I y 、I yz 。
解：⎰=Az Ay I d 2图（a ）：yh by y y b A d d )(d ==34244d hb h h b y h byy I h z =⋅=⋅=⎰⎰=AyAzId 2图（a ）：zz b bh z z b A d )(d )(d +-=-=1241)(3)()(3433202hb b b b b h zz bz bh z z b bh z I bby =⎪⎭⎫ ⎝⎛+-⋅-=+-=+⋅-=⎰⎰--d d图（b ）：⎰⎰⎰⎰====AAA A yz yzy h by hby yzy y yzb A yz I d d d )(d 2hby y b z 22)(-==842d 2224220hb hh by y h by h b I hyz -=⋅-=-=⎰8－2解：1．图（a ）中y 、z 即为形心主轴64310843.56464π1210080⨯=⨯-⨯=z I mm 4半圆对其形心轴y '的惯性矩：52241015.1864π)π3642(12864π⨯=⨯⨯⨯-⨯='y I mm 4故整个图形：⎪⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯+⨯-⨯=864π1015.1212801002253a I y式中4.26π364240=⨯-=a mm625610792.1)16084.261015.1(210267.4⨯=⨯+⨯⨯-⨯=y I mm 42．先求图（b ）形心位置： z C = 03.25440π601000)20(601002-=⨯-⨯--⨯⨯=C y mm64310674.16440π1260100⨯=⨯-⨯=y I mm 4⎪⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯+⨯-⎪⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯+⨯=440π3.256440π100603.5121006022423z I655610239.410)0436.8256.1()10685.1105(⨯=⨯+-⨯+⨯=mm 48－3 图中所示组合截面为两根No.20a 的普通热轧槽形钢所组成的截面，今欲使I x = I y ，试求b =？（提示：计算所需要数据均可由型钢表中查得。
《工程力学》课后习题与答案全集
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。
则
（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--第八章_圆轴的扭转
df /dx ,称为单位扭转角。
对半径为r的其它各处，可作类 似的分析。
1. 变形几何条件
MT
A
r
B r
rr
C
df
C O D
D
dx
对半径为r的其它各处，作类 似的分析。 同样有：
CC= dx=rdf
即得变形几何条件为：
rdf / dx --(1)
剪应变的大小与半径r成
2
TBC 2
B mx C
2 TBC
2
T
A
用假想截面2将圆轴切开 ，取左段或右段为隔离 体，根据平衡条件求得 ：
TBC=-mx
（3）作扭矩图
2mx +
B
–
Cx mx
[例8-2]图示为一装岩机的后车轴，已知其行走的功率 PK=10.5kW，额定转速n=680r/min，机体上的荷载通过轴承 传到车轴上，不计摩擦，画出车轴的扭矩图
4.78
6.37
15.9
4.78
简捷画法：
MT图 10kN m 10kN m
FN图（轴力）
2kN 8kN
5kN
o
x
A
C B 20kN m
5kN 2kN 8kN
5kN
向 按右手法确定
向
MT / kN m
20
5kN
3kN
10
N图
5kN
A
B
C
在左端取参考正向，按载荷大小画水平线；遇集 中载荷作用则内力相应增减；至右端回到零。
G
df
dx
A
r 2dA
MT
3. 力的平衡关系
令：
工程力学(第二版)习题册答案
一、填空题
1. 相 对 滑 动 相 对 滑 动 趋 势 接触面的切线 相反 2. 10N 20N 30N 30N 30N 3. 100N 竖直向上 平衡 4. 平稳无冲击 自锁
阻碍物体相对滑动
相对滑动趋势
二、选择题
1. A
三、简答题
1. ①问题中含有可能发生相对滑动的摩擦面，因此，存在摩擦力； ②受力图中要画出摩擦力，摩擦力总是沿着接触面的切线方向并与物体相对滑
7.
8.
9.
第二章 平面力系
第一节 共线力系的合成与平衡
一、填空题
1. 在同一条直线上
2. FR Fi FR 0
二、计算题
设向右为正方向。 则 FR=120+40-80-200=-120N 方向：水平向左
第二节 平面汇交力系的合成
一、填空题
1. 作用于同一平面内且各力作用线相交于一点的力系 共线力系 力的作用点 2. -F 或 F 0 0 -F 或 F 3. 合力在任一坐标轴上的投影 各分力在同一轴上投影的代数和 4. F4 F3 5. 自行封闭 6. 所有各力在 x 轴上投影的代数和为零 所有各力在 y 轴上投影的代数和为零 Fx 0 Fy 0
3. 后轮：摩擦力向前 前轮：摩擦力向后
4. 不下滑，处于自锁状态
四、计算题
FT 60 18 3N
五、应用题
1. （提示）从摩擦力与 F 对 B 点的力矩大小的比较进行考虑
第三章 空间力系 第一节 力在空间坐标轴上的投影与合成
一、填空题
1. 力的作用线不都在同一平面内呈空间分布的力系 2. 一次投影法 二次投影法
二、选择题
1. A 2.B
它所限制物体
三、简答题
1.柔性体约束只能承受拉力，不能承受压力。 2.被约束物体可以沿约束的水平方向自由滑动，也可以向离开约束的方向运动， 但不能向垂直指向约束的方向运动。 3.剪刀的两半部分可以绕销钉轴线相对转动，但不能在垂直销钉轴线的平面内沿 任意方向做相对移动。 4.木条不能沿圆柱销半径方向移动，但可以绕销轴做相对转动。 5.固定端约束既限制物体在约束处沿任何方向的移动，也限制物体在约束处的转 动。
工程力学—点的合成运动习题及解答
第八章 点的合成运动习题及解答P189 8-5. 已知 OA=l ，曲杆BCD 的速度为v ，BC=a; 求：A 点的速度与x 的关系。
解：取曲杆上的点B 为动点，OA 杆为动系，则r e a v v v +=v v a =,得22a e a x a .v sin .v v +==φ,a x a.v OB v 22e0+==ω=A v .v l .0=ωl ,a x a .22+P190 8-7. 已知 两种机构中2m .0a O O 21==, 杆 A O 1的角速度1ω=3rad/s,030=θ;求：杆A O 2A O 1的角速度2ω.解: 图 (a) , 取杆A O 1上的A 点为动点，杆A O 2为动系，图 (b) , 取杆A O 2上的A 点为动点，杆A O 1为动系，由: r e av v v += 分别作速度矢量图。
由图 (a) 解出23a.cos30.v v 10a e ω==，,s /rad 5.12A O v 12e 2===ωω由图 (b) 解出32.a .cos30v v 10e a ω==， ,s /5rad .12A O v 12e 2===ωω.s /rad 232A O v 12a 2===ωωP190 8-9. 已知 ==V v AB 常数，当t=0时，0=ϕ；求：045=ϕ时，点C 的速度的大小。
解: 取杆AB 上的A 点为动点，杆OC 为动系，由: r e av v v += 作速度矢量图。
ϕϕcos .v cos .v v a e ==，lcos .a OA OC .v v e c ϕ==解出 l a.cos vv 2c ϕ=，当045=ϕ时， 2l av v c =P190 8-10. 已知，轮C 半径为R ，偏心距OC=e, 角速度 ω=常数；求：00=ϕ时，平底杆AB 的速度。
解: 取轮心C 为动点，平底杆AB 为动系，由: r e av v v += 作速度矢量图。
清华出版社工程力学答案-第8章弯曲强度问题
eBook工程力学习题详细解答教师用书(第8章)2011-10-1范 钦 珊 教 育 教 学 工 作 室FAN Qin-Shan ,s Education & Teaching Studio习题8－1 习题8－2 习题8－3 习题8－4 习题8－5 习题8－6 习题8－7 习题8－8 习题8－9 习题8－10 习题8－9 习题8－10习题8－11 习题8－12 习题8－13 习题8－14 习题8－15 习题8－16 习题8－17 习题8－18 习题8－19 习题8－20习题8－21工程力学习题详细解答之八第8章 弯曲强度问题8－1 直径为d 的圆截面梁，两端在对称面内承受力偶矩为M 的力偶作用，如图所示。
若已知变形后中性层的曲率半径为ρ；材料的弹性模量为E 。
根据d 、ρ、E 可以求得梁所承受的力偶矩M 。
现在有4种答案，请判断哪一种是正确的。
(A) ρ64π4d E M ＝(B) 4π64d E M ρ＝(C) ρ32π3d E M ＝(D) 3π32dE M ρ＝正确答案是 A 。
8－2 矩形截面梁在截面B 处铅垂对称轴和水平对称轴方向上分别作用有F P1和F P2，且F P1=F P2，如图所示。
关于最大拉应力和最大压应力发生在危险截面A 的哪些点上，有4种答案，请判断哪一种是正确的。
(A) +max σ发生在a 点，−max σ发生在b 点M习题8－1图A Ba b cd P2z固定端习题8－2图(B) +max σ发生在c 点，−max σ发生在d 点 (C) +max σ发生在b 点，−max σ发生在a 点 (D) +max σ发生在d 点，−max σ发生在b 点正确答案是 D 。
8－3 关于平面弯曲正应力公式的应用条件，有以下4种答案，请判断哪一种是正确的。
(A) 细长梁、弹性范围内加载；(B) 弹性范围内加载、载荷加在对称面或主轴平面内；(C) 细长梁、弹性范围内加载、载荷加在对称面或主轴平面内；(D) 细长梁、载荷加在对称面或主轴平面内。
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 )D2—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。
习题3-1图3—2 图中为利用绳索拔桩的简易方法。
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 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）（d）2 第一章静力学基础（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）第一章静力学基础 3(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)4 第一章静力学基础(b）（c）（d)第一章静力学基础 5 (e）6 第一章静力学基础（f）(g）第四章 材料力学基本概念 7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===8 第一章 静力学基础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。
工程力学课后习题答案第8章题解g
2 ∑ M D = 0 ， FA × 3 + FC × 2 = 0 ， FA = − kN (↓ ) 3 2 ∑ Fy = 0 ， F = 1 kN 3
b 解 图（b1）
FD = FC = 25 kN
图（b2）
FA = 75 kN ， M A = −200 kN ⋅ m
c 解 图（c1）见下页。
62
∑ M C = 0 ， FD = 0 ， ∑ Fy = 0 ， FC+ = 0
图（c2）
∑ M A = 0 ， FB × 2l − ql × 3l − q × 2l × l = 0 , F =
∑ F y = 0 ， FA =
d 解 图（d1） 图（d2）
5 ql 2
1 ql 2
FA = FC = ql (↑ ) FC+ = ql (↓ ) ， FB = 2ql , M B = −3ql 2
8-4 已知梁的剪力图和弯矩图，求各自的载荷图。
(a)
(b)
8-5 利用载荷与内力的微积分关系及对称性和反对称性作图示各梁的剪力图和弯矩图。
(a)
(b)
(c)
(d)
61
8-6
作图示各组合梁的剪力图和弯矩图。
(a)
(b)
a 解 图（a1）
∑ M E = 0 ， FC = 1 kN, ∑ Fy = 0 ， FE = 3 kN
c解
∑ M A = 0 ， − q × 2l × l + FB × 2l + ql 2 = 0 ， FB =
∑ Fy = 0 , FA + FB = 2ql ， FA =
3 ql (↑ ) 2
ql (↑) 2
工程力学教程篇(第二版)习题第8章答案
第8章 点的合成运动习题8-1 三角形块沿水平方向运动，杆AB 的A 端靠在斜面上，另一端的活塞B 在缸内铅垂滑动，若三角形块以速度0υ向右运动。
求活塞B 的速度。
题8-1图解：1.运动分析：点A 为动点，三角块为动系，绝对运动为铅垂方向直线运动，，相对运动为沿三角块斜面的直线运动，牵连运动为随三角块沿水平面平动。
2.速度分析：r e a υυυ+=，作速度合成矢量图，几何法求解。
αυαυυt a n t a n e a 0=⨯=8-2 已知曲柄OA 的角速度为ω，转向为顺时针，试求当 30=ϕ时，杆BC 的速度。
题8-2图解：1.运动分析：点E 为动点，动系与杆OA 固连。
绝对运动为水平直线运动，相对运动为沿杆OA 的直线运动，牵连运动为随杆OA 的定轴运动。
2.速度分析：r e a υυυ+=，作速度合成矢量图，几何法求解。
ωωυa OE e 2=⨯= BC e a a sin υωυυ===4308-3 图示机构，设杆AB 以匀速υ向上运动，点O 到AB 的距离为l ，求当4πϕ=，摇杆OC 的角速度。
题8-3图解：1.运动分析：点A 为动点，杆OC 为动系，绝对运动为随杆AB 铅垂直线运动，相对运动沿OC 杆的直线运动，牵连运动绕O 定轴转动。
2.速度分析：r e a υυυ+=，作速度合成矢量图，几何法求解。
υπυϕυυ224===c o s c o s a e摇杆OC 的角速度为：ll cosl cos OA e e OC2422υπυϕυυω==== 8-4图示机构，曲柄OAB 绕轴O 转动，并带动导杆CD 在滑槽中滑动，s /raad .51=ω，mm OA 3100=，在 30=ϕ瞬时，试求导杆CD 的速度，并求导杆上点C 相对曲柄的速度。
题8-4图解：1.运动分析：点C 为动点，杆OAB 为动系，绝对运动为随杆CD 铅垂直线运动，相对运动沿OAB 杆的直线运动，牵连运动绕O 定轴转动。
工程力学习题册第八章 - 答案
第八章 直梁弯曲一、填空题1.工程中 发生弯曲 或以 弯曲变形 为主的杆件称为梁。
2.常见梁的力学模型有 简支梁 、 外伸梁 和 悬臂梁 。
3.平面弯曲变形的受力特点是 外力垂直于杆件的轴线，且外力和力偶都作用在梁的纵向对称面内 ；平面弯曲变形的变形特点是 梁的轴线由直线变成了在外力作用面内的一条曲线 ；发生平面弯曲变形的构件特征是 具有一个以上对称面的等截面直梁 。
4.作用在梁上的载荷有 集中力 、 集中力偶 和 分布载荷 。
5.梁弯曲时，横截面上的内力一般包括 剪力 和 弯矩 两个分量，其中对梁的强度影响较大的是 弯矩 。
6.在计算梁的内力时，当梁的长度大于横截面尺寸 五 倍以上时，可将剪力略去不计。
7.梁弯曲时，某一截面上的弯矩，在数值上等于 该截面左侧或右侧梁上各外力对截面形心的力矩 的代数和。
其正负号规定为：当梁弯曲成 凹面向上 时，截面上弯矩为正；当梁弯曲成凸面向上 时，截面上弯矩为负。
8.在集中力偶作用处，弯矩发生突变，突变值等于 集中力偶矩 。
9.横截面上弯矩为 常数 而剪力为 零 的平面弯曲变形称为 纯弯曲变形 。
10.梁纯弯曲变形实验中，横向线仍为直线，且仍与 梁轴线 正交，但两线不再 平行 ，相对倾斜角度θ。
纵向线变为 弧线 ，轴线以上的纵向线缩短，称为 缩短 区，此区梁的宽度 增大 ；轴线以下的纵向线伸长，称为 伸长 区，此区梁的宽度 减小 。
情况与轴向拉伸、压缩时的变形相似。
11.中性层与横截面的交线称为 中性轴 ，变形时梁的 所有横截面 均绕此线相对旋转。
12.在中性层凸出一侧的梁内各点，其正应力均为 正 值，即为 拉 应力。
13.根据弯曲强度条件可以解决 强度校核 、 截面选取 和 确定许可载荷 等三类问题。
14.产生最大正应力的截面又称为 危险截面 ，最大正应力所在的点称为 危险点 。
15.在截面积A 相同的条件下， 抗弯截面系数 越大，则梁的承载能力就越高。
工程力学课后习题答案第八章连接件的实用计算
8.3图示一销钉受拉力 F 作用,销钉头地直 径D =32 mm , h = 12 mm ，销钉杆地直径 d = 20 mm ,许用切应力 L I -120 MPa , 许用 挤 压 应 力 L 「bs 1 - 300 MPa , 丨-160 MPa .试求销 钉可承受地最大拉力 F max .8.2图示螺栓联接，第八章连接件地实用计算 习题8.1矩形截面木拉杆地接头如图所示 .已知 轴向拉力F=50 k ,截面宽度 b=2 5 0 ，休材地顺纹许用挤压应力 [%] = 10MPa ，顺纹许用切应力 a . L.-bJ -200 MPa ,试设计螺栓地直径I. .1-1 MPa .试求接头处所需地尺寸 丨和 A bsd 0.02题8.1图.200 103A s =2二 r 2 As = ab50 103AC a 250 106-10 106F/2 F/2题8.2图F s 200 103l.d 2 2=td< 200 10612丿d 2_80 106因此 d _ 0.05m故5 0 130 “ a - - 20mm250 10剪切面：A bs = lbF S5 0 130 …・S6 = 1 1 0 A S l 2 5 0 1 0 故已知外力F =200 kN , 板厚度t =20 mm，板与螺栓地材料相同，其许用切应力丨.1-80 MPa ,许用挤压应力解:1 h D - I|hrZZZ/////.-d-*\\、\\题8.3图.拉杆头部地切应力拉杆头部D2 -d2F s 二A s - "：dhAs 二dh 挤压应力3.14 20 10” 12 10120 106N =90.4KN 乞F maxF =%Abs=% 兀（D2-d2）=300 心0*3.= 587.8 KN _Fmax所以应取F =90.4 KN ；F ■d 290.4 KN_3223.14 20 10 m2题8.4图.解：先考虑受剪切力时地情况，在钢板和铆钉都达到许用剪切应力时，. F S兀 2由一,A Q = na s和a s = —d 得,n =a s 2s d4将L I - 140MPa,d = 0.020m代入上式，得n 二n a s-UF S-bs3160 10兀2TT314 2 6qd _… 4 0.020 140 10A bsA bs = n a bs〉a bs = dt得_ a bs 事bs dt 竽bs _S4^再尬代入上式,得F Fa bs -上bJ dt 士bs1160"030.020 0.01 320 106由以上两式可以确定铆钉地个数为四个，下=3.64 :::=2.5 ：：3=72.0MP 确定排列方式为（n1为一行中铆钉个数）8.4图示两块钢板用直径d = 20 mm地铆钉搭接，钢板与铆钉材料相同.已知F ^1 6 0 !两板尺寸相同，厚度t =10 mm , 宽度b =1 2 0 ,m许用拉应力kr】=1 6 0 M R许a用切应力I. ）-140 MPa ,许用挤压应力L「bs丄320 MPa ,试求所需要地铆钉数，并加以排列，然后校核板地拉伸强度.F NA -山兀得，n1-l- |,A = 0.01 0.12 = 0.0012m2,a bs = 0.0002m2代入上式得160汉103 '0.0012_------ 6. 160"06£ =10.0002—1k6所以每排只排一个，共四排,在此种排列情况下,强度符合条件8.5图示直径为 30 mm 地心轴上安装着一 个手摇柄，杆与轴之间有一个键K,键长36mm,截面为正方形，边长8 mm,材料地许用切 应力LI -5 6 0 MP 锻用挤压应力L 「bs 1 = 200 MPa ,试求手摇柄右端 F 地最 大许可值.30mm解：挤压面为 傀=4 36 = 144mm 2故最大挤压应力为F bs "bs A bs =Abs bbs li 44m m 2x 20°MP a= 28.8kN剪切面为 A = 8^36=288mm 故最大剪切应力为F s= Ab 】 = 288mm 2 汉560MPa=161.28kN由于 F bs ::: Fs ,所以取 F bs 二 28.2kN , 由力矩平衡条件，得15 F bs -750 F = 0F =576N手摇柄右端F 地最大许为576N.8.6图示冲床地冲头，在F 力地作用下，冲剪 钢板，设板厚t =10 mm ，板材料地剪切强度 极限-b =360 MPq 当需冲剪一个直径 d -20 mm 地圆孔，试计算所需地冲力 F 等 于多少？解：剪切面S 二二dt由于b因此F ss ■: dt750mm题8.5图.F - ■ dt 3.14 0.02m 0.01m 360 106p a钢板。
工程力学材料力学北京科大、东北大学版第4版第八章习题答案.doc
第八章习题8-1斜杆AB的截面为100×100mm2的正方形，若P=3kN,试求其最大拉应力和最大压应力。
8-2水塔受水平风力的作用，风压的合力P=60kN.作用在离地面高H=15m 的位置，基础入土深h=3m 设土的许用压应力[б]=0.3MPa,基础的直径d=5m 为使基础不受拉应力最大压应力又不超过[б]，求水塔连同基础的总重G允许的范围。
8-3悬臂吊车如图所示起重量（包括电葫芦）G=30kN衡量BC 为工字钢，许用应力[]=140MPa,试选择工字钢的型号（可近似按G行至梁中点位置计算）8-4如图所示，已知，偏心距，竖杆的矩形截面尺寸材料是3号钢，，规定安全系数=1.5。
试校核竖杆的强度。
8-5 若在正方形截面短柱的中间处开一个槽，使截面面积减小为原截面面积的一半，问最大压应力将比不开槽时增大几倍？8-6 图示一矩形截面杆，用应变片测得杆件上、下表面的轴向应变分别为材料的弹性模量。
（1）试绘制横截面的正应力分布图。
（2）求拉力P及其偏心距e的数值。
8-7 一矩形截面短柱，受图示偏心压力P作用，已知许用拉应力许用压应力求许用压力。
8-8 加热炉炉门的升降装置如图所示。
轴AB的直径d=4cm，CD为的矩形截面杆，材料都是Q235钢，已知力P=200N。
（1）试求杆CD的最大正应力；（2）求轴AB的工作安全系数。
提示：CD杆是压缩与弯曲的组合变形问题。
AB轴是弯曲与扭转的组合变形构件，E处是危险截面，M=154.5N*m,T=173.2N*m。
8-9 一轴上装有两个圆轮如图所示，P、Q两力分别作用于两轮上并处于平衡状态。
圆轴直径d=110mm，=60Mpa，试按照第四强度理论确定许用载荷。
8-10 铁道路标的圆信号板，装在外径D=60mm的空心圆柱上。
若信号板上作用的最大风载的强度p=2kPa,已知，试按第三强度理论选定空心柱的壁厚。
8-11 一传动轴其尺寸如图所示，传递的功率P=7kW，转速，齿轮I上的啮合力与齿轮结圆切线成的夹角，皮带轮Ⅱ上的两胶带平行，拉力为和，且。
工程力学(第二版)第8章图样画法答案
正确标注尺寸、公差和表面粗糙 度等制造要求。
装配图的绘制
装配图的绘制步骤
确定视图布局，选择适当的视图数量和位置。
绘制各个零件的外形轮廓，并确定它们之间的相 对位置。
装配图的绘制
1
标注尺寸、配合公差、安装尺寸等装配要求。
2
添加技术要求，如装配方法、检验标准等。
装配图的绘制要点
3
装配图的绘制
突出各个零件之间的装配关系 和配合要求。
图样画法的实际应用案例
要点一
总结词
了解图样画法的实际应用
要点二
详细描述
图样画法在实际工程中有着广泛的应用，如机械制造、建 筑设计、水利工程等领域。通过实际应用案例的分析，可 以深入了解图样画法的具体应用方法和技巧，掌握在实际 工程中运用图样画法解决实际问题的能力。同时，还可以 通过案例分析，了解各种工程实践中可能遇到的问题和解 决方法，提高工程实践能力和创新能力。
将零件的侧面投影所得的视图 。
仰视图
将零件的底面投影所得的视图 。
视图的选择
根据零件的结构特点 选择适当的视图。
根据零件的工作原理 选择视图。
根据零件的加工制造 方式选择视图。
视图的配置
配置视图时，应遵循“主、俯、左、 仰”的顺序。
配置视图时，应考虑零件的工作原理 和运动特点。
配置视图时，应考虑零件的加工制造 顺序。
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零件图与装配图的读图要点
零件图与装配图的读图
注意图纸上的细节和标注，避免 误解或遗漏。
结合实际应用，理解零件或装配 体的功能和要求。
熟悉常用标准和规范，以便更好 地理解图纸内容。
04
图样画法的综合应用
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 。
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第八章 直梁弯曲一、填空题1.工程中 发生弯曲 或以 弯曲变形 为主的杆件称为梁。
2.常见梁的力学模型有 简支梁 、 外伸梁 和 悬臂梁 。
3.平面弯曲变形的受力特点是 外力垂直于杆件的轴线，且外力和力偶都作用在梁的纵向对称面内 ；平面弯曲变形的变形特点是 梁的轴线由直线变成了在外力作用面内的一条曲线 ；发生平面弯曲变形的构件特征是 具有一个以上对称面的等截面直梁 。
4.作用在梁上的载荷有 集中力 、 集中力偶 和 分布载荷 。
5.梁弯曲时，横截面上的内力一般包括 剪力 和 弯矩 两个分量，其中对梁的强度影响较大的是 弯矩 。
6.在计算梁的内力时，当梁的长度大于横截面尺寸 五 倍以上时，可将剪力略去不计。
7.梁弯曲时，某一截面上的弯矩，在数值上等于 该截面左侧或右侧梁上各外力对截面形心的力矩 的代数和。
其正负号规定为：当梁弯曲成 凹面向上 时，截面上弯矩为正；当梁弯曲成凸面向上 时，截面上弯矩为负。
8.在集中力偶作用处，弯矩发生突变，突变值等于 集中力偶矩 。
9.横截面上弯矩为 常数 而剪力为 零 的平面弯曲变形称为 纯弯曲变形 。
10.梁纯弯曲变形实验中，横向线仍为直线，且仍与 梁轴线 正交，但两线不再 平行 ，相对倾斜角度θ。
纵向线变为 弧线 ，轴线以上的纵向线缩短，称为 缩短 区，此区梁的宽度 增大 ；轴线以下的纵向线伸长，称为 伸长 区，此区梁的宽度 减小 。
情况与轴向拉伸、压缩时的变形相似。
11.中性层与横截面的交线称为 中性轴 ，变形时梁的 所有横截面 均绕此线相对旋转。
12.在中性层凸出一侧的梁内各点，其正应力均为 正 值，即为 拉 应力。
13.根据弯曲强度条件可以解决 强度校核 、 截面选取 和 确定许可载荷 等三类问题。
14.产生最大正应力的截面又称为 危险截面 ，最大正应力所在的点称为 危险点 。
15.在截面积A 相同的条件下， 抗弯截面系数 越大，则梁的承载能力就越高。
当截面的形状不同时，可以用 W Z /A 来衡量截面形状的合理性和经济性。
16.为减轻自重和节省材料，将梁做成变截面梁，使所有横截面上的 最大正应力 都近似等于 许用应力［σ］ ，这样的梁称为等强度梁。
二、判断题（正确的打“√”，错误的打“×”）1.一端（或两端）向支座外伸出的简支梁叫做外伸梁。
（ × ）2.悬臂梁的一端固定，另一端为自由端。
（ √ ）3.悬臂梁受固定端约束，简支梁受铰链约束。
（ √ ）4.弯矩的作用面于梁的横截面垂直，它们的大小及正负由截面一侧的外力确定。
（ √ ）5.弯曲时剪力对细长梁的强度影响很小，所以在一般工程的计算中可忽略。
（ √ ）6.凡弯矩图曲线折点处，梁上必有对应点受集中外力作用。
（ √ ）7.式σmax ＝ZWM W 中，σmax 值一般随横截面位置不同而异。
（ × ） 8.梁弯曲变形时，弯矩最大的截面一定是危险截面。
（ √ ） 9.钢梁和木梁的截面形状和尺寸相同，在受同样大的弯矩时，木梁的应力一定大于钢梁的应力。
（ × ）10.梁的合理截面形状应是不增加横截面积，而使其ZW A数值尽可能大的形状。
（ √ ）三、选择题（ B ）1.平面弯曲时，梁上的外力（或力偶）均作用在梁的 。
A.轴线上B.纵向对称平面内C.轴面内（ C ）2.当梁的纵向对称平面内只有力偶作用时，梁将产生 。
A.平面弯曲B.一般弯曲C.纯弯曲（ A ）3.梁纯弯曲时，截面上得内力是 。
A.弯矩B.扭矩C.剪力D.轴力E.剪力和弯矩（ A ）4.如图8-1所示，悬臂梁的B 端作用一集中力，使梁产生平面弯曲的是图 。
（ A 、C ）5.图8-2所示的简支梁中，弯矩最大的梁是 ；弯矩最小的梁是 。
（ C ）6.当梁上的载荷只有集中力时，弯矩图为 。
A.水平直线B.曲线C.斜直线（ A ）7.纯弯曲梁的横截面上 。
A.只有正应力B.只有切应力C.既有切应力又有正应力（ B 、A ）8.图8-3表示横截面上得应力分布图，其中属于直梁弯曲的是图 。
属于圆轴扭转的图是 。
（ A ）9.在图8-4中所示各梁中，属于纯弯曲的节段是。
A.图a中的AB，图b中的BC，图c中的BCB.图a中的AC，图b中的AD，图c中的BCC.图a中的AB，图b中的AC，图c中的BC（ A ）10.矩形截面梁发生平面弯曲时，横截面的最大正应力分布在。
A.上下边缘处B.左右边缘处C.中性轴处（ A ）11.梁横截面上得正应力与有关。
A.截面形状B.截面位置C.截面尺寸D.外载荷大小E.材料性质（ C ）12.梁平面弯曲时，横截面上最大拉应力与最大压应力不相等的梁是。
A.圆形截面梁B.矩形截面梁C.T形截面梁13.已知图8-5所示梁的尺寸及载荷。
（ C ）（1）AB段各截面的弯矩。
A.相等且为正B. 相等且为负C. 不等且为正D. 不等且为负（ A ）（2）弯矩图线过B截面时。
A.有折点B.有突变C.无变化（ B ）（3）段为纯弯曲梁。
A. ABB. BCC. AC（ A ）14.图8-6所示的矩形截面梁，放置正确的是图。
（ B ）15.如图8-7所示，用工字钢作简支梁，从提高弯曲强度考虑，图。
是正确的。
（ B ）16.如图8-8所示，用T形截面形状的铸铁材料作悬臂梁，从提高梁的弯曲强度考虑，图的方案是合理的。
（ C ）17.等强度梁各横截面上数值相等。
A.最大正应力B.弯矩C.面积D.抗弯截面系数四、简答题1.试述弯曲变形的受力特点和变形特点。
答：平面弯曲变形的受力特点：外力垂直于杆件的轴线，且外力和力偶都作用在梁的纵向对称面内。
平面弯曲变形的特点是：梁的轴线由直线变成在外力作用面内的一条曲线。
2.什么是梁的纵向对称平面？什么是平面弯曲？答：梁的纵向对称面是梁的轴线与横截面的对称轴组成的平面。
梁弯曲变形后，其轴线在纵向对称面内由直线变成平面曲线，这种情况称为平面弯曲。
3.绘制弯矩图的规律有哪些？答：（1）无载荷作用的梁段上，弯矩图为斜直线。
（2）在均布载荷作用的梁端上，弯矩图为抛物线。
载荷指向向下，抛物线为凸曲线，反之为凹曲线。
（3）在集中力作用处，弯矩图出现折角。
（4）在集中力偶作用处，弯矩发生突变，突变值等于集中力偶句。
4.试述弯曲正应力的分布规律。
答：正应力的分布规律：横截面上各点正应力的大小与改点到中性轴的距离成正比。
5.什么是中性层？什么是中性轴？答：中性层是指弯曲变形中，由于变形的连续性，伸长和缩短的长度是逐渐变化的。
从伸长区过渡到缩短区，中间必有一层纤维既不伸长也不缩短，即长度不变的纵向纤维。
中性轴是指中性层与横截面的交线，中性轴通过截面形心。
梁弯曲变形时，所有横截面均绕各自的中性轴回转。
6.提高梁弯曲强度的主要措施有哪些？答：（1）降低最大弯矩值。
（2）选择合理的截面形状。
（3）采用等强度梁。
五、作图题1.求作图8-9所示各梁的弯矩图。
2.绘出图8-10所示各梁的弯矩图。
六、计算题1.如图8-12所示为矩形截面的悬臂梁，在B 端受力F 的作用。
已知b ＝200mm ，h ＝600mm,l ＝6000mm ，梁的许用应力[σ] ＝120MPa ，试求力F 的最大许用值。
解：（1）计算最大弯矩值M wmax由截面法可求得max w M Fl = （2）计算抗弯截面系数W z23120000006z bh W mm == （3）确定许可载荷F由[]maxw zM W σ≤与max w M Fl =，得：[]240zW F kN lσ≤∙= 故力F 的最大许用值为240kN 。
2.齿轮轴AD 的受力情况如图8-13所示，已知直径d ＝60mm ，载荷F ＝5kN 。
l ＝300mm ，试求轴上的最大正应力。
解：（1）计算支座反力取AD 轴为研究对象，其受力分析如图所示。
由()0Ai MF =∑得：2()023B l lF F l F l -∙+∙-∙+=解得：196B F F =（方向与图示方向相同） 由()0B i M F =∑得：2023A l lF F l F ∙-∙-∙=解得：6A FF =-（方向与图示方向相反）（2）计算弯矩值0wA M =125262wC A l F lM F N m =-∙=-∙=-∙ 210003wBlM F N m =-∙=-∙0wD M =（3）绘制弯矩图，如图所示。
（4）计算抗弯截面系数W Z3333.1460211953232z d W mm π⨯===（5）计算最大正应力3max max10001047.1821195w z M MPa W σ⨯===故轴上的最大正应力为47.18MPa 。
3.在建筑工地上，常用到截面尺寸宽B ＝300mm ，厚H ＝80mm ，长L ＝6000mm 的木板。
现将它平放在相距为4m 的两个建筑物上作为临时搭板，让一个重为700N 的工人走过，若木板的许用应力[σ] ＝5MPa ，是否有危险？ 解：（1）建立力学模型依题意建立如图力学模型，由经验可知人在板中间行进为最危险情形。
（2）求支座反力以木板为研究对象，其受力图如图所示。
由()0Ai MF =∑得：0B F AC F AB -∙+∙=2B FF =（方向与图示方向相同） 同理可以求得：2A FF =（方向与图示方向相同）（3）计算最大弯矩值Mwmax由截面法可知在C 处由最大弯矩值：max 70027002wC w A M M F AC N m ==∙=⨯=∙ （4）计算抗弯截面系数W Z2233008032000066z BH W mm ⨯===（5）校核强度3max max70010 2.19320000w z M MPa W σ⨯===因为[]max σσ≤，故木板的强度符合弯曲强度要求，重为700N 的人可以安全走过。