《工程力学》课后习题解答 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/6/4 18:23:21星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

页眉内容

1-1试画出以下各题中圆柱或圆盘的受力图。与其它物体接触处的摩擦力均略去。 解: O B O A W A W B 1-2 试画出以下各题中AB杆的受力图。 F O F FO A A O O B O A W W B A W A O O FA A B A W (a) (b) (c) FBA E

FA FA C B A W C W 解: C (d) F (e) A F BA FA W W E (a) FA (b) (c) A D A C FE A D B D W B C FB 1-3 试画出以下各题中C AB梁的受力图。 C FB FA FB F B FA A C W D W FD (b) C (a) W (c) B F AB q B D B A FB (d) O (e) O A C F C W B F B W W A B A B q F BD W C FB F FB 解: B q A B B C D A F F(a) FW B AC (b) (c) A A FA B FB W (d) (e) B (d) (e) W q C D FB A B C F F A B 1-4 试画出以下各题中指定物体的受力图。 D A’ D’ B B’ FC C A W A (b) D (a) FBx (c) (a) 拱ABCD;(b) 部分;(c) 踏板AB;(d) 杠杆AB;(e) 方板ABCD;(f) 节点B。 W 半拱(d) ABF(e) FD B FC B W FA FA (b) F F A (c) F FBy F B (a) D C B (d) (e) 解: W F D D’ A D A D F F B C A B B A FB (a) W F (b) (c) A FA A D A 1-5 试画出以下各题中指定物体的受力图。FD AB C FD FAx (a) 结点A,结点B;(b) 圆柱A和B及整体;(c) 半拱AB,半拱BC及整体;(d) A B 杠杆AB,FAy (e) 秤杆FA B A FD 切刀CEF及整体;,秤盘架及整体。 D BCDF ABA FC FB W B C B W (a) (b) FB (c) B FBC C D FB A B W B F A A D B F D (d) (e) (f) B W P O B A C W C B 解:(a) D (d) (e) (f) P FAT G FW2 BT W1 FBA A B FAB E C WF A C’ C C (a) (b) B FA (b) W (c) (d) (e) F’C FA C (c) A FB A B F F P B (d) C B FBx F’Bx B B P P FA B FC P A (e) D D F F F’By FBy FB FN W2 G WW1 1 O B W2 A FC D B D FOx G A FCx A C FAx C FAx FCx FOy FAy F FC F C E Cy C F’C E FAy C’ C B FCy FC C B FF FE FE WFF

页眉内容

A FOx W FOy O B FB

页眉内容

2-2 杆AC、BC在C处铰接,另一端均与墙面铰接,如图所示,F1和F2作用在销钉C上,

F1=445 N,F2=535 N,不计杆重,试求两杆所受的力。

A 解:(1) 取节点C为研究对象,画受力图,注意AC、BC都为二力杆, 30o

y (2) 列平衡方程: 4 AC与BC两杆均受拉。 3 2-3 水平力F作用在刚架的FB点,如图所示。如不计刚架重量,试求支座A和D 处的约束x B CBC C力。 F2 F2 2a

解:(1) 取整体ABCD为研究对象,受力分析如图,画封闭的力三角形:

B C F a B C F

(2) 由力三角形得 FD A D 2-4 在简支梁AB的中点C作用一个倾斜45o的力F,力的大小等于20KNF,如图所示。若A

A 梁的自重不计,试求两支座的约束力。 D FA F FD

FAC F1 F1 解:(1) 研究AB,受力分析并画受力图:o A 45 B D 45o

(2) 画封闭的力三角形: A FA

C α F 45o B E FAC d FB

e 相似关系: F FB 几何尺寸: c 求出约束反力:

2-6 如图所示结构由两弯杆ABC和DE构成。构件重量不计,图中的长度单位为cm。已知

F=200 N,试求支座A和E的约束力。

F 4 解:(1) 取DE为研究对象,DE为二力杆;FD = FE B FD C (2) 取ABC为研究对象,受力分析并画受力图;画封闭的力三角形: D 6 8

2-7 在四连杆机构ABCD的铰链B和CF 上分别作用有力B E F1和F2,机构在图示位置平衡。试D FE 求平衡时力F1和F2的大小之间的关系。 6

FA E F F’D 、BC解:(1)取铰链B为研究对象,AB均为二力杆,画受力图和封闭力三角形; o 30D B oo45 60 F’D 3 4 F2 FBC90o F1 FBC3 B (2) 取铰链C为研究对象,BCo 、CD均为二力杆,画受力图和封闭力三角形; 45FAB FA A FABA D F1 FCB F1 C 由前二式可得:

FCB FCD FCD F2 F2 A C 页眉内容

2-9 三根不计重量的杆AB,AC,AD在A点用铰链连接,各杆与水平面的夹角分别为450,

450和600,如图所示。试求在与OD平行的力F作用下,各杆所受的力。已知F=0.6 kN。 z ,

A 解:(1) 取整体为研究对象,受力分析,AB、F AB、AD均为二力杆,画受力图,得到一个空间汇交力系; (2) 列平衡方程: B 45o 解得:

FAB AB、AC杆受拉,AD杆受压。 60o FAD O D y 45o C FAC x 页眉内容

3-1 已知梁AB上作用一力偶,力偶矩为M,梁长为l,梁重不计。求在图a,b,c三种情

况下,支座A和B的约束力

M M l/2 l/3

A B A B M l/2 解:(a) 受力分析,画受力图;A、B处的约束力组成一个力偶; l l B A M l/2 θ (a) (b) l A 列平衡方程: B (b) 受力分析,画受力图;A、B处的约束力组成一个力偶; (c) Fl A FB M 列平衡方程: A B (c) 受力分析,画受力图;A、B处的约束力组成一个力偶; l M FA FB l/2 FA 列平衡方程: B A 3-2 在题图所示结构中二曲杆自重不计,曲杆AB上作用有主动力偶,其力偶矩为M,试求θ A和C点处的约束力。 l FB

a l/3 B 解:(1) 取BC为研究对象,受力分析,BC为二力杆,画受力图; a FB C (2) 取AB为研究对象,受力分析, B A、B的约束力组成一个力偶,画受力图;3a Ma B C 3-3 齿轮箱的两个轴上作用的力偶如题图所示,它们的力偶矩的大小分别为M1=500 Nm,

F’BF C M2 =125 Nm。求两螺栓处的铅垂约束力。图中长度单位为cm。 A M

解:(1) 取整体为研究对象,受力分析,A、B的约束力组成一个力偶,画受力图;

(2) 列平衡方程: FA M1 M2 A 3-5 四连杆机构在图示位置平衡。已知OA=60cm,BC=40cm,作用BC上的力偶的力偶矩A B 大小为M2=1N.m,试求作用在OA上力偶的力偶矩大小M1和AB所受的力FAB所受的力。各杆重量不计。 FA FB 50 A B 30o 解:(1) 研究BC杆,受力分析,画受力图:C

M1 列平衡方程: FC C (2) 研究AB(二力杆),受力如图: M2 O

可知:

(3) 研究OA杆,受力分析,画受力图:

列平衡方程:

M1 FO O A F’A A 30o M2 B FB B F’B FA