【正文】 個(gè)空間匯交力系；(2) 列平衡方程：解得：AB、AC桿受拉，AD桿受壓。求兩螺栓處的鉛垂約束力。M2M1AB50FBFA解：(1) 取整體為研究對(duì)象，受力分析，A、B的約束力組成一個(gè)力偶，畫受力圖；(2) 列平衡方程：35 四連桿機(jī)構(gòu)在圖示位置平衡。各桿重量不計(jì)。如兩半徑為r=20 cm, F1 =3 N, F2 =5 N,AB=80 cm,不計(jì)構(gòu)件自重，試計(jì)算軸承A和B的約束力。(2) 列平衡方程：AB的約束力：38 在圖示結(jié)構(gòu)中，各構(gòu)件的自重都不計(jì)，在構(gòu)件BC上作用一力偶矩為M的力偶，各尺寸如圖。AM2BCDllll解：(1) 取BC為研究對(duì)象，受力分析，畫受力圖；M2BCFBFC(2) 取DAC為研究對(duì)象，受力分析，畫受力圖；ACDF’CFAFD畫封閉的力三角形；FAF’CFD解得ABCD2(b)ABC12q =2(c)M=330oABCD20M=8q=20(e)41 試求題41圖所示各梁支座的約束力。(提示：計(jì)算非均布載荷的投影和與力矩和時(shí)需應(yīng)用積分)。ABC12q =2M=330oFBFAxFA yyxdx2180。(e)：(1) 研究CABD桿，受力分析，畫出受力圖(平面任意力系)；ABCD20M=8q=20FBFAxFA yyx20180。45 AB梁一端砌在墻內(nèi)，在自由端裝有滑輪用以勻速吊起重物D，設(shè)重物的重量為G，又AB長(zhǎng)為b，斜繩與鉛垂線成a角，求固定端的約束力。47 練鋼爐的送料機(jī)由跑車A和可移動(dòng)的橋B組成。設(shè)跑車A，操作架D和所有附件總重為P。一人重為P立于F處，試求繩子DE的拉力和B、C兩點(diǎn)的約束力。已知Q=5000 N，各零件自重不計(jì)，試求移動(dòng)齒條時(shí)在點(diǎn)B的作用力F是多少？ADFQ15o45oFAx解：(1) 研究齒條和插瓜(二力桿)，受力分析，畫出受力圖(平面任意力系)；(2) 選x軸為投影軸，列出平衡方程；ABCF15o45oF’AFCxFC y(3) 研究杠桿AB，受力分析，畫出受力圖(平面任意力系)；(4) 選C點(diǎn)為矩心，列出平衡方程；ABCDaMqaaa416 由AC和CD構(gòu)成的復(fù)合梁通過鉸鏈C連接，它的支承和受力如題416圖所示。CDMqaaFCFDxdxqdxyx解：(1) 研究CD桿，受力分析，畫出受力圖(平面平行力系)；(2) 選坐標(biāo)系Cxy，列出平衡方程；(3) 研究ABC桿，受力分析，畫出受力圖(平面平行力系)；yxABCaqaF’CFAFBxdxqdx(4) 選坐標(biāo)系Bxy，列出平衡方程；約束力的方向如圖所示。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，畫出受力圖(平面任意力系)；ABCD3F=100q=1033411FA yFAxFByxxdxqdx(3) 選坐標(biāo)系A(chǔ)xy，列出平衡方程；約束力的方向如圖所示。418 由桿AB、BC和CE組成的支架和滑輪E支持著物體。D處亦為鉸鏈連接，尺寸如題418圖所示。ABWCDE2m2mxyABCDE2m2mFA yFAxFBWW解：(1) 研究整體，受力分析，畫出受力圖(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?；喼睆絛=200 mm，鋼絲繩的傾斜部分平行于桿BE。ABW600CDE800300FB yFBxFA yFAxWxy解：(1) 研究整體，受力分析，畫出受力圖(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。DE桿上有一插銷F套在AC桿的導(dǎo)槽內(nèi)。設(shè)AD=DB，DF=FE，BC=DE，所有桿重均不計(jì)。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。ABCDEMxyzabhFA yFAxFAzFBzFB yFCW解：(1) 研究勻質(zhì)薄板，受力分析，畫出受力圖(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。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。(尺寸單位mm)。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。解: (1) 研究整體，受力分析，畫出受力圖(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；約束力的方向如圖所示。已知fAB=，fBC=，今在A上作用一與水平面成30o的力F。試求棒料與V型槽之間的摩擦因數(shù)fs。磚的重量為W，提磚的合力F作用在磚對(duì)稱中心線上，尺寸如圖所示。解：(1) 磚夾與磚之間的摩擦角：(2) 由整體受力分析得：F=W(2) 研究磚，受力分析，畫受力圖；WjfjfFRFRy(3) 列y方向投影的平衡方程；(4) 研究AGB桿，受力分析，畫受力圖；FBG3cmbAF’RjfFGxFGy(5) 取G為矩心，列平衡方程；x2005050150y(a)yx801201010(b)618 試求圖示兩平面圖形形心C的位置。x2005050150yC2CS2解:(a) (1) 將T形分成上、下二個(gè)矩形SS2，形心為CC2；(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)矩形的面積和形心；(4) T形的形心；C1S1yx801201010C2CS2(b) (1) 將L形分成左、右二個(gè)矩形SS2，形心為CC2；(3) 二個(gè)矩形的面積和形心；(4) L形的形心；200100160xy(a)CO1003030604020yxC(b)619試求圖示平面圖形形心位置。200100160xyCOC1S1C2S2解：(a) (1) 將圖形看成大圓S1減去小圓S2，形心為C1和C2；(2) 在圖示坐標(biāo)系中，x軸是圖形對(duì)稱軸，則有：yC=0(3) 二個(gè)圖形的面積和形心；(4) 圖形的形心；1003030604020yxCC1C2S1S2(b) (1) 將圖形看成大矩形S1減去小矩形S2，形心為C1和C2；(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；(4) 圖形的形心；81 試求圖示各桿的軸力，并指出軸力的最大值。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。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，并畫出應(yīng)力的方向。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。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。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。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)度條件，分別