工程力學(xué)課后答案(編輯修改稿)
2025-07-21 03:14 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 持著物體。物體重12 kN。D處亦為鉸鏈連接，尺寸如題418圖所示。試求固定鉸鏈支座A和滾動(dòng)鉸鏈支座B的約束力以及桿BC所受的力。ABWCDE2m2mxyABCDE2m2mFA yFAxFBWW解：(1) 研究整體，受力分析，畫(huà)出受力圖(平面任意力系)；(2) 選坐標(biāo)系A(chǔ)xy，列出平衡方程；(3) 研究CE桿(帶滑輪)，受力分析，畫(huà)出受力圖(平面任意力系)；CDEWWFD yFDxFCBa(4) 選D點(diǎn)為矩心，列出平衡方程；約束力的方向如圖所示。ABW600CDE800300419 起重構(gòu)架如題419圖所示，尺寸單位為mm?；喼睆絛=200 mm，鋼絲繩的傾斜部分平行于桿BE。吊起的載荷W=10 kN，其它重量不計(jì)，求固定鉸鏈支座A、B的約束力。ABW600CDE800300FB yFBxFA yFAxWxy解：(1) 研究整體，受力分析，畫(huà)出受力圖(平面任意力系)；(2) 選坐標(biāo)系Bxy，列出平衡方程；(3) 研究ACD桿，受力分析，畫(huà)出受力圖(平面任意力系)；ACDFA yFAxFD yFDxFC(4) 選D點(diǎn)為矩心，列出平衡方程；(5) 將FAy代入到前面的平衡方程；約束力的方向如圖所示。ABCDEFF45o420 AB、AC、DE三桿連接如題420圖所示。DE桿上有一插銷F套在AC桿的導(dǎo)槽內(nèi)。求在水平桿DE的E端有一鉛垂力F作用時(shí)，AB桿上所受的力。設(shè)AD=DB，DF=FE，BC=DE，所有桿重均不計(jì)。解：(1) 整體受力分析，根據(jù)三力平衡匯交定理，可知B點(diǎn)的約束力一定沿著B(niǎo)C方向；(2) 研究DFE桿，受力分析，畫(huà)出受力圖(平面任意力系)；DEFFD yFDx45oBFF(3) 分別選F點(diǎn)和B點(diǎn)為矩心，列出平衡方程；(4) 研究ADB桿，受力分析，畫(huà)出受力圖(平面任意力系)；ABDF’D yF’DxFA yFAxFBxy(5) 選坐標(biāo)系A(chǔ)xy，列出平衡方程；約束力的方向如圖所示。 ABCDEMxyzabh54 一重量W=1000 N的勻質(zhì)薄板用止推軸承A、徑向軸承B和繩索CE支持在水平面上，可以繞水平軸AB轉(zhuǎn)動(dòng)，今在板上作用一力偶，其力偶矩為M，并設(shè)薄板平衡。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。ABCDEMxyzabhFA yFAxFAzFBzFB yFCW解：(1) 研究勻質(zhì)薄板，受力分析，畫(huà)出受力圖(空間任意力系)；(2) 選坐標(biāo)系A(chǔ)xyz，列出平衡方程；約束力的方向如圖所示。55 作用于半徑為120 mm的齒輪上的嚙合力F推動(dòng)皮帶繞水平軸AB作勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。已知皮帶緊邊拉力為200 N，松邊拉力為100 N，尺寸如題55圖所示。試求力F的大小以及軸承A、B的約束力。(尺寸單位mm)。ABCDF100100150160200N100N20oABCDF100100150160200N100N20oFA yFAxFB yFBxxyz解: (1) 研究整體，受力分析，畫(huà)出受力圖(空間任意力系)；(2) 選坐標(biāo)系A(chǔ)xyz，列出平衡方程；約束力的方向如圖所示。ABCD20o22xyzdFEMzxME20oF56 某傳動(dòng)軸以A、B兩軸承支承，圓柱直齒輪的節(jié)圓直徑d= cm，壓力角a=20o。在法蘭盤(pán)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)。解: (1) 研究整體，受力分析，畫(huà)出受力圖(空間任意力系)；ABCD20o22xyzdFEMzxME20oFFB zFAxFA zFBxFA zFB zFAxFBx(2) 選坐標(biāo)系A(chǔ)xyz，列出平衡方程； 81 試求圖示各桿的軸力，并指出軸力的最大值。F2F(b)FF(a)(d)2kN1kN2kN(c)2kN3kN3kN解：(a)(1) 用截面法求內(nèi)力，取122截面；FF1122(2) 取11截面的左段；FFN111(3) 取22截面的右段；22FN2(4) 軸力最大值：(b)(1) 求固定端的約束反力；F2FFR2121(2) 取11截面的左段；F11FN1(3) 取22截面的右段；FR22FN2(4) 軸力最大值：(c)(1) 用截面法求內(nèi)力，取1233截面；2kN2kN3kN3kN223311(2) 取11截面的左段；2kN11FN1(3) 取22截面的左段；2kN3kN2211FN2(4) 取33截面的右段；3kN33FN3(5) 軸力最大值：(d)(1) 用截面法求內(nèi)力，取122截面；2kN1kN1122(2) 取11截面的右段；2kN1kN11FN1(2) 取22截面的右段；1kN22FN2(5) 軸力最大值：82 試畫(huà)出81所示各桿的軸力圖。解：(a) FFNx(+)FFNx(+)()F(b)FNx(+)()3kN1kN2kN(c)FNx(+)()1kN1kN(d) 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。BAF1F2C2121解：(1) 用截面法求出122截面的軸力； (2) 求122截面的正應(yīng)力，利用正應(yīng)力相同；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。解：(1) 用截面法求出122截面的軸力；(2) 求122截面的正應(yīng)力，利用正應(yīng)力相同；87 圖示木桿，承受軸向載荷F=10 kN作用，桿的橫截面面積A=1000 mm2，粘接面的方位角θ= 450，試計(jì)算該截面上的正應(yīng)力與切應(yīng)力，并畫(huà)出應(yīng)力的方向。FFθn粘接面解：(1) 斜截面的應(yīng)力：(2) 畫(huà)出斜截面上的應(yīng)力Fσθτθ814 圖示桁架，桿1與桿2的橫截面均為圓形，直徑分別為d1=30 mm與d2=20 mm，兩桿材料相同，許用應(yīng)力[σ]=160 MPa。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。FABC30045012解：(1) 對(duì)節(jié)點(diǎn)A受力分析，求出AB和AC兩桿所受的力；FAyx300450FACFAB(2) 列平衡方程 解得：(2) 分別對(duì)兩桿進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算；所以桁架的強(qiáng)度足夠。815 圖示桁架，桿1為圓截面鋼桿，桿2為方截面木桿，在節(jié)點(diǎn)A處承受鉛直方向的載荷F作用，試確定鋼桿的直徑d與木桿截面的邊寬b。已知載荷F=50 kN，鋼的許用應(yīng)力[σS] =160 MPa，木的許用應(yīng)力[σW] =10 MPa。FABCl45012FABC30045012FABC30045012解：(1) 對(duì)節(jié)點(diǎn)A受力分析，求出AB和AC兩桿所受的力；Ayx450FACFABFFABFACF(2) 運(yùn)用強(qiáng)度條件，分別對(duì)兩桿進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算；所以可以確定鋼桿的直徑為20 mm，木桿的邊寬為84 mm。816 題814所述桁架，試定載荷F的許用值[F]。解：(1) 由814得到AB、AC兩桿所受的力與載荷F的關(guān)系；(2) 運(yùn)用強(qiáng)
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