【正文】 2 2 4 y /m x /m ( d ) F1=5kN M= F3=6kN F2=8kN o 2 4 2 4 y /m x /m — — — — — — — — — — — — — 工程力學(xué)習(xí)題 — — — — — — — — — — — — — — — 7 210 求圖中作用在梁上的分布載荷的合力 FR及其作用位置。 26 畫(huà)出圖中各物體的受力圖。使 a)合力 FR=, 方向沿 x軸。 第二章 剛體靜力學(xué)基本概念與理論 習(xí) 題 21 求圖中作用在托架上的合力 FR?！?— — — — — — — — — — — — — 工程力學(xué)習(xí)題 — — — — — — — — — — — — — — 1 第一章 緒論 思 考 題 1) 現(xiàn)代力學(xué)有哪些重要的特征？ 2) 力是物體間的相互作用。 習(xí)題 21圖 120? 30? 200N 400N — — — — — — — — — — — — — 工程力學(xué)習(xí)題 — — — — — — — — — — — — — — — 2 22 已知 F1=7kN， F2=5kN, 求圖中作用在耳環(huán)上的合力 FR。 b)合力為零。 ? 30? F1=500N A F2 習(xí)題 25圖 A B C D G (b) A B W (a) G A B C (c) F o A B C (d) A B C D F (e) B D A C — — — — — — — — — — — — — 工程力學(xué)習(xí)題 — — — — — — — — — — — — — — — 4 27 畫(huà)出圖中各物體的受力圖。 211 圖示懸臂梁 AB上作用 著 分布載荷， q1=400N/m， q2=900N/m, 若欲使作用在梁上的合力為零，求尺寸 a、 b的大小。 （提示 ： ?較 小時(shí)，有 tg???）。 36 偏心夾緊裝置如圖，利用手柄繞 o點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)夾緊工件。若鋼絲繩在圖示位置時(shí)水平 段最大 拉力為FT=360kN, 求能吊起塔架的最小高度 h及此 時(shí) O處的反力。 ） 39 求圖示夾緊裝置中工件受到的夾緊力 FE。要保證重 P=650N的人爬至頂端 A處不至滑倒，求最小角度 ?。 習(xí)題 310圖 ??W F W ??P A B 習(xí)題 311圖 e o A B C F 習(xí)題 312圖 — — — — — — — — — — — — — 工程力學(xué)習(xí)題 — — — — — — — — — — — — — — — 12 313 尖劈頂重裝置如圖。 314 凸輪機(jī)構(gòu)如圖。軋輥直徑 D=500mm, 相對(duì)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)以破碎球形物料。 AC=CD=DB=200mm， C輪直徑 d1=100mm， D輪直徑 d2=50mm，圓柱齒輪壓力 角 ?為 20?，已知作用在大齒輪上的力 F1=2kN，求軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)小齒輪傳遞的力 F2及二端軸承的約束 力。 b) 物體關(guān)于 x軸對(duì)稱(chēng)，單位體積的重量 ?A=?B/2。 322 用稱(chēng)重法求圖示連桿的重心時(shí)，將連桿小頭 A支撐或懸掛，大頭 B置于磅秤上，調(diào)整軸線(xiàn) AB至水平， 由磅秤讀出 C處的反力 FC。 習(xí)題 323圖 y x z a a b b b c c o — — — — — — — — — — — — — 工程力學(xué)習(xí)題 — — — — — — — — — — — — — — — 18 第四章 變形體靜力學(xué)基礎(chǔ) 習(xí) 題 41 試用截面法求指定截面上內(nèi)力。求桿的總伸長(zhǎng)。 46 圖示桿中 AB段截面面積為 A1=200mm2， BC段截面面積為 A2=100mm2，材料彈性模 量 E=200GPa。求各段應(yīng)力。 410 鋼管二端固支如圖。試驗(yàn)時(shí)每增加拉力 ?F=3kN， 測(cè)得的縱、橫向應(yīng)變 增量為??1=120106， ??2=?38106， 求所試材料的彈性模量 E、泊松比 ?，和 F=3kN時(shí)的體積變化率 ?V/V0。桿 2的截面積 A相同，材料也相同，彈性模量為 E。 c) 若材料為彈性理想塑性 , 試求該結(jié)構(gòu)的屈服載荷 FS和極限載荷 FU。 1） 材料為 線(xiàn)性 彈性 ， 求各桿的內(nèi)力。材料許用應(yīng)力為 [?]拉 =80MPa， [?]壓 =240MPa， 試計(jì)算框架所能承受的最大載荷Fmax。 b) 短桿置于一邊（圖 b）。 66 圖中 5mm5mm的 方鍵長(zhǎng) L=35mm， 許用剪應(yīng)力 [?]=100MPa， 許用擠壓應(yīng)力為[?j]=220MPa。若釘和桿 的 許用 擠壓 應(yīng)力 為 [?j]=[?]， 銷(xiāo)釘?shù)墓ぷ鏖L(zhǎng)度 L應(yīng)為多大？ F 習(xí)題 67圖 F D d L 習(xí)題 65圖 F 習(xí)題 66圖 + 600mm M — — — — — — — — — — — — — 工程力學(xué)習(xí)題 — — — — — — — — — — — — — — — 29 68 欲在厚度為 100100mm的方孔，材料的剪切強(qiáng)度?b=250MPa, 試確定所需的沖壓力 F。法蘭厚t=20mm, 軸徑 d=60mm， 傳遞扭矩 M=?m， 設(shè) [?]=80MPa， [?j]=180MPa，試校核鍵和螺栓的強(qiáng)度。 板、釘許用擠壓 應(yīng)力均為 [?j]=280MPa， 許用拉應(yīng)力 [?]=160MPa，求其可以傳遞的 最大 載荷 Fmax。 習(xí)題 611圖 1 t1 A O W 30? 15? 45? 2 t2 t3 滑輪 撐桿 索 1 A — — — — — — — — — — — — — 工程力學(xué)習(xí)題 — — — — — — — — — — — — — — — 31 第七章 流體力、容器 習(xí) 題 71 某水渠木閘門(mén)如圖。 ? h ? 習(xí)題 71圖 F h 習(xí)題 72圖 O A B H ????— — — — — — — — — — — — — 工程力學(xué)習(xí)題 — — — — — — — — — — — — — — — 32 73 閘門(mén) AB 寬為 1 米，左側(cè)油深 h1=1m ， ? 油 =；水 深 h2=3m ， ? 水=， a) 求閘門(mén)所受 到的 液體總壓力及其作用位置?；钊睆?D=， d=， H=9m， ?水 =， 求平衡狀態(tài)時(shí)的 h值。 77 球形壓力容器 外徑 D=2m， 工 作壓 力為 20 個(gè)大 氣 壓， 材料 許用應(yīng) 力為[?]=150MPa， 試 設(shè)計(jì) 其壁厚 t。 c)若缸體材料許用應(yīng)力 [?]=120MPa, 試確定其壁厚 t。水深 h=1m， 水槽寬度為 b=2m， ?=。 習(xí)題 81圖 (a) C 2kN?m A 2kN?m 4kN?m B A B C MC=3kN?m (b) MB=2kN?m (c) C 2kN?m A 2kN?m 6kN?m B 1kN?m 1kN?m D E — — — — — — — — — — — — — 工程力學(xué)習(xí)題 — — — — — — — — — — — — — — — 37 82 一實(shí)心圓桿直徑 d=100mm，扭矩 MT=100kN?m，試求距圓心 d/ d/4及 d/2處 的剪應(yīng)力，并繪出橫截面上剪應(yīng)力分布圖。已知 A、 B和 C處的外力偶矩分別為 MA=80N?m、MB=50N?m、 MC=30N?m， 材料的剪切彈性模量 G=80GPa， 軸的許用剪應(yīng)力[?]=60MPa，許用 扭轉(zhuǎn)角 [?]=1?/m， 試校核軸的強(qiáng)度 與剛度 。 86 機(jī)械設(shè)計(jì)中，初步估算 旋 轉(zhuǎn)軸直徑時(shí)，強(qiáng)度與剛度條件常分別采用下列公式： ； 式中 NP 為功率 (kW) ， n為轉(zhuǎn)速 (r/min)。 88 傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速 n=500r/min，主動(dòng)輪 A輸入功率 NpA=367kW，從動(dòng)輪 B、 C分別輸出功率 NpB=147kW、 NpC=220kW。在轉(zhuǎn)矩 MB和 MC的作用下，軸內(nèi)產(chǎn)生的最大剪應(yīng)力為 ，自由端轉(zhuǎn)過(guò)的角度為 ?AC=10rad。 811 圖中 實(shí)心圓軸 d=50mm， 二端固定。 q B (a) A C a 2a M0 B (b) A F C a a a (c) A C B M0 M0 a a q q A B C a a (d) — — — — — — — — — — — — — 工程力學(xué)習(xí)題 — — — — — — — — — — — — — — — 41 q B (e) A C 2a a qa qa2 a q qa2 A B C a 2a (g) qa B (f ) A C a a 2F Fa Fa B (h) A a a a q q B (i) A C a a F Fa F a a — — — — — — — — — — — — — 工程力學(xué)習(xí)題 — — — — — — — — — — — — — — — 42 92 跳板如圖。 習(xí)題 91圖 qa2 B (h) A a a 2a q qa/2 習(xí)題 93圖 y z 40 40 200 c 200 L B a W A C 習(xí)題 92圖 — — — — — — — — — — — — — 工程力學(xué)習(xí)題 — — — — — — — — — — — — — — — 43 95 正方形截面處于圖示兩不同位置時(shí)，如二者的最大彎曲正應(yīng)力 ?相等，試求二者作用彎矩之比。已知 F=10kN， a=， 許用應(yīng)力 [?]=10MPa。 試確定 可 允許使用的最大載荷 Fmax。試 求 選用高寬比為 h/b=2的矩形截面與選用直徑為 d的圓形截面時(shí) ，兩 梁的重量之比 ?。已知各梁的 EIZ為常量。 習(xí)題 913圖 q B A C a a (e) A B F C M0=Fl l/2 l/2 C (d) A M0 l/2 l/2 B 習(xí)題 912圖 a C (f) A l B F — — — — — — — — — — — — — 工程力學(xué)習(xí)題 — — — — — — — — — — — — — — — 47 第十章 應(yīng)力狀態(tài)、強(qiáng)度理論與組合變形 習(xí) 題 101. 試用單元體畫(huà)出圖中各點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)。 E=200GPa， ?=，求其最大拉應(yīng)力和最大拉應(yīng)變。若材料的許用應(yīng)力 [?]=120MPa，假定拉桿 BC強(qiáng)度足夠，試確定所能允許的最大吊重 Gmax。齒輪 A直徑 DA=200mm，受徑向 力 FAy=、切向力FAz=10kN作用； 齒輪 C 直徑 DC=400mm，受 徑向 力 FCz=、 切向力FCy=5kN作用。 習(xí)題 108圖 FAy y 300 B