【正文】 盤架BCD及整體。構(gòu)件重量不計(jì)，圖中的長(zhǎng)度單位為cm。M=0 FMB180。 B 解：(1) 研究BC桿，受力分析，畫(huà)受力圖： 列平衡方程： FB229。Mz=0 FBx180。+FB180。20180。47 練鋼爐的送料機(jī)由跑車A和可移動(dòng)的橋B組成。B22a246。2h232。q180。5A(F)=1q180。0q180。()+W180。MD(F)=0: FAy180。已知a=3 m，b=4 m，h=5 m，M=2000 Nm，試求繩子的拉力和軸承A、B約束力。試求力F的大小以及軸承A、B的約束力。在法蘭盤上作用一力偶矩M=1030 Nm的力偶，如輪軸自重和摩擦不計(jì)，求傳動(dòng)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的嚙合力F及A、B軸承的約束力(圖中尺寸單位為cm)。WA=209 N (3) 當(dāng)B、C間的靜滑動(dòng)摩擦力達(dá)到最大時(shí)，畫(huà)物體A與B的受力圖和封閉力三角形；F2WA+B=sinjf2sin180ojf290o30o\F2=(4) 比較F1和F2；sin60jf2osinjf2 180。 232。sinjf180。5i1200+700= mm619試求圖示平面圖形形心位置。Fx=0 2+FN1=0 FN1=2 kN(3) 取22截面的左段；N2 229。4FN2(200+100)180。[sW]=10MPa b179。103180。800031桿伸長(zhǎng)，2桿縮短。若載荷F=160 kN，A1=A2 =2A3，試確定各桿的橫截面面積。已知載荷F1=50 kN，F(xiàn)2=kN，許用切應(yīng)力[η] =100 MPa，許用擠壓應(yīng)力[ζbs] =240 MPa。 (a) (c) 解：(a)(1) 用截面法求 T1M=0 T1=MT229。4d246。80 d2179。180。=22248(3) 求C截面 MC=q180。105 圖示各梁，試?yán)眉袅?、彎矩與載荷集度的關(guān)系畫(huà)剪力與彎矩圖。a+b(4) 求C+截面MC+ RBFSC+=RFaB=a+b M=RFabC+B180。106180。 6M1180。(1) 試畫(huà)軸的扭矩圖，并求軸的最大扭矩。[sbs]=340 MPa b(3) 考慮板件的拉伸強(qiáng)度；對(duì)板件受力分析，畫(huà)板件的軸力圖； F x 校核11截面的拉伸強(qiáng)度3FsFN11=A=(b2d)d=125 MPa163。103t===5 MPa As100180。50180。10180。103180。103ABA=163。\F2=86 題85圖所示圓截面桿，已知載荷F1=200 kN，F(xiàn)2=100 kN，AB段的直徑d1=40 mm，如欲使AB與BC段橫截面上的正應(yīng)力相同，試求BC段的直徑。Fx=0 FN2=0 FN2=0(4) 軸力最大值：FNmax=F(b)(1) 求固定端的約束反力； FR 229。10=700 mm xC2=45 mm yC2=5 mm(4) L形的形心；xiC=SixS=1200180。 解：(1) 磚夾與磚之間的摩擦角：Djf=arctanfs==(2) 由整體受力分析得：F=W(2) 研究磚，受力分析，畫(huà)受力圖； (3) 列y方向投影的平衡方程； 229。FR1=Gcos231。 z=0: FAz+Fsin20oFBz=0 FAz= kN 29《工程力學(xué)》習(xí)題選解69 已知物體重W=100 N，斜面傾角為30o(題69圖a，tan30o=)，物塊與斜面間摩擦因數(shù)為fs=，f’s=，求物塊與斜面間的摩擦力？并問(wèn)物體在斜面上是靜止、下滑還是上滑？如果使物塊沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，求施加于物塊并與斜面平行的力F至少應(yīng)為多大？(a) (b)解：(1) 確定摩擦角，并和主動(dòng)力合力作用線與接觸面法向夾角相比較；tgjf=fs==tg30o=\jf= o (2) 判斷物體的狀態(tài)，求摩擦力：物體下滑，物體與斜面的動(dòng)滑動(dòng)摩擦力為F’=fs’180。350=0FBx=19 N 27《工程力學(xué)》習(xí)題選解229。Fx=0: FAxFC4=05FAx=400 N229。=0FB=F229。600W180。 A解：(1) 研究整體，受力分析，畫(huà)出受力圖(平面任意力系)；x (2) 選坐標(biāo)系A(chǔ)xy，列出平衡方程；229。3=0FD=15 kN(3) 研究整體，受力分析，畫(huà)出受力圖(平面任意力系)； x(4) 選坐標(biāo)系Bxy，列出平衡方程；229。 解：(a)：(1) 研究CD桿，它是二力桿，又根據(jù)D點(diǎn)的約束性質(zhì)，可知：FC=FD=0；(2) 研究整體，受力分析，畫(huà)出受力圖(平面任意力系)； =50(a)(b)20《工程力學(xué)》習(xí)題選解 (3) 選坐標(biāo)系A(chǔ)xy，列出平衡方程；229。dx180。246。cosaQ180。MB(F)=0: MAFAy180。F約束力的方向如圖所示。Fx=0: FAx+=0FAx= kN229。AB+F2180。M=0 FB180。F229。Dcde 幾何尺寸：FFF=B=A CDCEEDCE=11BD=CD ED===22求出約束反力： FB=FA=CE1180。 a)b)c)A(c)(c)《工程力學(xué)》習(xí)題選解 工程力學(xué) 靜力學(xué)與材料力學(xué) (單輝祖 謝傳鋒 著) 高等教育出版社 課后答案 (d)解： B FB(a)(b) (c) BB (e) 13 試畫(huà)出以下各題中AB梁的受力圖。FBCFACcos60o=0 229。 解：（1）取鉸鏈B為研究對(duì)象，AB、BC均為二力桿，畫(huà)受力圖和封閉力三角形；FBC FAB FF17《工程力學(xué)》習(xí)題選解FBC1(2) 取鉸鏈C為研究對(duì)象，BC、CD均為二力桿，畫(huà)受力圖和封閉力三角形；C FCDFFCDF2FCB=F2cos30o=由前二式可得： 2 FBC=FCB1=\F1=2F2= or F2= 29 三根不計(jì)重量的桿AB，AC，AD在A點(diǎn)用鉸鏈連接，各桿與水平面的夾角分別為450，450和600，如圖所示。l180。OA+M1=0\ M1=FA180。求支座A的約束力。33+242。Fy=0: 242。2+P180。2l248。sin15o180。dx180。1q180。Fy=0: FAy242。()+W180。EF+FDy180。a2+FC180。120+(200100)180。22FBz180。q179。MO(F)=0: FR1180。圖中尺寸單位為mm。i40000p6400p= mmyC=0(b) (1) 將圖形看成大矩形S1減去小矩形S2，形心為C1和C2； S S (2) 在圖示坐標(biāo)系中，y軸是圖形對(duì)稱軸，則有：xC=0(3) 二個(gè)圖形的面積和形心；S1=160180。 解：(a) F(b)FF (c)F (d)F 1kN39《工程力學(xué)》習(xí)題選解85 圖示階梯形圓截面桿，承受軸向載荷F1=50 kN與F2作用，AB與BC段的直徑分別為d1=20 mm和d2=30 mm ，如欲使AB與BC段橫截面上的正應(yīng)力相同，試求載荷F2之值。該桁架在節(jié)點(diǎn)A處承受鉛直方向的載荷F=80 kN作用，試校核桁架的強(qiáng)度。 2pd14163。 解：(1) 對(duì)節(jié)點(diǎn)A受力分析，求出AB和AC兩桿所受的力與θ的關(guān)系； FAB 43《工程力學(xué)》習(xí)題選解 229。mB=0 FN1180。2A DlN3l3FN3lsin3=FEA=3033200A(3) 由變形協(xié)調(diào)關(guān)系，列補(bǔ)充方程； △lC2 3 C’Dl03=Dl2sin30+(Dl2cos300Dl1)ctg300簡(jiǎn)化后得：15FN132FN2+8FN3=0聯(lián)立平衡方程可得：FN1= FN2= FN3=1桿實(shí)際受壓，2桿和3桿受拉。 mm Abd180。(c)(1) 用截面法求 2+T1=0 T1=2 kNm(3) 取22截面的左段； x 229。4+ =41Gd42Gpd232918 題916所述軸，若扭力偶矩M=1 kNm，許用切應(yīng)力[η] =80 MPa，單位長(zhǎng)度的許用扭轉(zhuǎn)角[θ]= 0/m，切變模量G=80 GPa，試確定軸徑。[q] 180。pd2p(3) 綜合軸的強(qiáng)度和剛度條件，確定軸的直徑；d1179。 B A 解：(c)(1) 求約束反力B q 60《工程力學(xué)》習(xí)題選解RA=F RC=2F(2) 列剪力方程與彎矩方程FS1=F (0px1pl/2) M1=Fx1 (0163。l/2) FS2=F (l/2px1pl) M2=F(lx2) (l/2163。919 圖示兩端固定的圓截面軸，直徑為d，材料的切變模量為G，截面B的轉(zhuǎn)角為θB，試求所加扭力偶矩M之值。103163。1180。Mx=0 2T3=0 T3=2 kNm51《工程力學(xué)》習(xí)題選解(5) 最大扭矩值：T=2 kNm max(d)(1) 用截面法求229。15 mm (3) 綜合軸銷的剪切和擠壓強(qiáng)度，取833 圖示接頭，承受軸向載荷F作用，試校核接頭的強(qiáng)度。s=283 mm A2179。2aF180。Fxy=0 FABsin300+FACsin300+Fsinq=0=0 FABcos300+FACcos300Fcosq=0FAC=F FAB=(2) 由胡克定律：FAB=s1A1=Ee1A1=16 kN FAC=s2A2=Ee2A2=8 kN代入前式得：F= q=823 題815所述桁架，若桿AB與AC的橫截面面積分別為A1=400 mm2與A2=8000 mm2，桿AB的長(zhǎng)度l= m，鋼與木的彈性模量分別為ES=200 GPa、EW=10 GPa。 2pd24sAC=FAC=A2取[F]= kN。F 229。103s1=== A1180。60=6000 mm2 yC2=50 mm(4) 圖形的形心；xC=0yC=Siyi180。150=7