工程力學(xué)作業(yè)

1、第一篇靜力學(xué)第一章習(xí)題班級學(xué)號姓名1-3計算圖中Fj、F2、F3三個力分別在y、z軸上的投影。已知 F1 =2kN， F 2 = lkN, F 3 = 3kN。題1 - 3圖題 1 - 8圖1-5試求圖示的兩個力對 A點的矩之和。1-6試求圖示的三個力對 A點及B點的矩之和。圖1 8已知正六面體的邊長為11、12、13，沿AC作用一力F,試求力F對O點的的矢量表達式。1- 10作出下列指定物體的示力圖。物體重量除圖上已注明者外，均略去不計。假設(shè)接觸 處都是光滑的。aOFP(a)圓輪FF2CaA(e)吊橋ABBD(g)梁AB、CD及聯(lián)合梁整體題1-10圖第二章習(xí)題班級學(xué)號姓名FQ=5kN。E處摩

2、擦不2- 5圖示混凝土管擱置在傾角為 30的斜面上，用撐架支承，水泥管子重量 設(shè)A、B、C處均為鉸接，且 AD=DB，而AB垂直于斜面。撐架自重及 D、 計，求桿AC及鉸B的約束力。求鉸A和鉸2 10 結(jié)構(gòu)如圖 2 15 所示。已知 M=1.5kN m, a=0.3m , C的反力。各桿重均不計。題2 - 10圖OO1 = 0A =0 .2m, M 12- 11滑道搖桿機構(gòu)受兩力偶作用，在圖示位置平衡。已知 200Nm，求另一力偶矩 M2及O, 01兩處的約束力（摩擦不計）題2- 11圖3- 6 在水平的外伸梁上作用一力偶，其力偶矩M=60kN m。在C點作用一鉛垂載荷Fp=20kN。試求支座

3、 A、B的約束力。3 7懸臂剛架受力如圖。已知q = 4kN/m, F1 = 4 kN, F2 = 5 kNo求固定端A 的約束反力。題3 - 7圖B端擱在輥軸支座上，C處用求 A、B兩處的反力。3 10水平梁由AC、BC二部分組成，A端插入墻內(nèi)， 鉸連接，受F、M作用。已知F =4kN, M =6kN3-15試用節(jié)點法計算圖示桁架各桿的內(nèi)力。fi0/110.bin 題3- 15圖3-16 試用截面法求圖示桁架指定桿件的內(nèi)力。題3 - 16圖第四章習(xí)題 班級學(xué)號姓名4 5均質(zhì)矩形平板，重量為P=800N,用三條鉛垂繩索懸掛在水平位置，一繩系在一邊1的中點A處，另兩繩分別系在其對邊距各端點均為丄

4、邊長的B、C點上。求各繩所受的張力。4AB、CD的集4 7懸臂剛架上作用著 q=2kN/m的勻布荷載，以及作用線分別平行于中力Fi、F2。已知Fi=5kN，F(xiàn)2=4kN，求固定端 0處的約束力及力偶矩。題4-7圖班級學(xué)號姓名4-9求下列面積的形心。圖中長度單位是m。(a)題4-9圖第二篇材料力學(xué)姓名第六章習(xí)題班級學(xué)號6- 1試?yán)L出下列各桿的軸力圖。F I. *F/3F/3F/3題6-1圖（b）題6-1圖(d)6-2求下列結(jié)構(gòu)中指定桿的應(yīng)力。已知（a）圖中桿的橫截面面積 Ai=A2=1150mm2； （b）圖中桿的橫截面面積 A1=850mm2， A2=600mm2，A3=500mm2。班級學(xué)號

5、姓名6-3求下列各桿的最大正應(yīng)力。（2）圖（b）為階梯形桿, 段桿橫截面積為120mm2;（3）圖（c）為變截面桿, 材料如重 pg=78kN/m3。20mm2, CD30mm2,桿AB段桿橫截面積為 80mm2, BC段桿橫截面積為AB段的橫截面積為40mm2, BC段的橫截面積為8kNvA題6-3圖 （b）A50cm50cm12kN題6-3圖 （c）班級學(xué)號姓名6-6圖示等直桿ABC，材料的容重為p g,彈性模量為E,橫截面積為A。求桿B截面的位移 B。題6-6圖6-7 圖示結(jié)構(gòu)中，AB為剛性桿，AD為鋼桿，面積Ai=500mm2,彈性模量Ei=200GPa；CG為銅桿，面積 A2=150

6、0mm2，彈性模量 E2=100GPa； BE為木桿，面積 A3=3000mm2，彈 性模量E3=10GPa。當(dāng)G點受力F=60kN作用時，求該點的豎直位移A g。題6-7圖班級學(xué)號姓名AB桿為圓木，其容許應(yīng)力6-8圖示一擋水墻，其中AB桿支承著擋水墻。若11MPa，試求AB桿所需的直徑d （注：擋水墻下端可視為鉸接 ）。題6-8圖6-9圖示結(jié)構(gòu)，CD桿為剛性桿, 許應(yīng)力 170MPa，彈性模量eC端鉸接于墻壁上，AB桿為鋼桿，直徑 2.0 105MPa。試求結(jié)構(gòu)的容許荷載 F。d=30mm，容FD第七章習(xí)題班級學(xué)號姓名7- 1 試作下列各桿的扭矩圖。U00 J1100200*TTrnTnr題

7、7-1圖 （b）班級學(xué)號姓名7-2 一直徑d=60mm的圓桿，兩端受外力偶矩 T 2kN m的作用而發(fā)生扭轉(zhuǎn)。試求橫題7-2圖7-7圖示傳動軸的轉(zhuǎn)速為 n=200r/min，主動輪3的輸入功率F3 80kW，從動輪1、2、4、5輸出的功率分別為 R 25kW, F2 15kW, R 30kW和P5 10kW。已知軸的容許切應(yīng)力= 20MPa。(1)試按強度條件選定軸的直徑。若改用變截面軸，試分別定出每一段軸的直徑。班級學(xué)號姓名7-8傳動軸的轉(zhuǎn)速為n=500r/min，主動輪輸入功率P 500kW，從動輪2、3分別輸出功率F2 200kW, F3 300kW。已知容許切應(yīng)力70MPa,切變模量

8、G 80GPa,單位長度桿的容許扭轉(zhuǎn)角1 m。(1)確定AB段的直徑di和BC段的直徑d2。若AB和BC兩段選用同一直徑，試確定直徑do題7-8圖7-9 一實心圓鋼桿，直徑d=100m m,受外力偶矩 和T2作用。若桿的容許切應(yīng)力= 80MPa,900mm長度內(nèi)的容許扭轉(zhuǎn)角=0.014rad，求T1和T2的值。已知切變模量4G 8.0 10 MPa o題7-9圖8- 1求下列各梁指定截面上的剪力和彎矩。刑(c)班級學(xué)號姓名8-2寫出下列各梁的剪力方程、彎矩方程，并作剪力圖和彎矩圖。B題8-2圖 （g）8-3利用剪力、彎矩與荷載集度之間的關(guān)系作下列各梁的剪力圖和彎矩圖。qLal2題8-3圖 （a

9、）題8-3圖 （c）8-4用疊加法作下列各梁的彎矩圖。題8-4圖 (f)第九章習(xí)題 班級學(xué)號姓名9-1圖(a)所示鋼梁(E=2.0 M05MPa)具有(b)、(c)兩種截面形式，試分別求出兩種截面形 式下梁的曲率半徑，最大拉、壓應(yīng)力大小及其所在位置。題9-1圖1T_(c)班級學(xué)號姓名9-7 圖示矩形截面懸臂梁，受集中力和集中力偶作用。試求I A, B,C,D四點的正應(yīng)力。-1和n - n截面上5 m*q題9-8圖題9-7圖9-8圖示矩形截面梁，已知： q 1.5kN/m。試求梁的最大正應(yīng)力和最大切應(yīng)力。Tn, lLJ -(60 p班級學(xué)號姓名9-9圖示圓形截面梁。試求梁的最大正應(yīng)力和最大切應(yīng)力

10、。F=O,llcNq OJkN mSihnFit題9-9圖9-11 一槽形截面懸臂梁，長 6m,受q=5kN/m的均布荷載作用，求梁的最大切應(yīng)力; 并求距固定端為 0.5m處的截面上，距梁頂面 100mm處a a線上的切應(yīng)力。題9-11圖9-14圖示鑄鐵梁，若 t 30MPa, c 60MPa ,試校核此梁的強度。已知84Iz 764 XI0 m 。9 曲4 kNr-朗一|9-16 截面為10號工字鋼的AB梁，B點由d=20mm的圓鋼桿BC支承，梁及桿的容許 應(yīng)力 170MPa，試求容許均布荷載 q。題9-16圖第十章習(xí)題 班級-10-1對于下列各梁，要求:(1) 寫出用積分法求梁變形時的已知

11、位移條件即邊界條件和位移連續(xù)條件。(2) 根據(jù)梁的彎矩圖和支座條件，畫出梁的撓曲線的大致形狀。1cD1 AM M題 10-1 圖 （a）B二2l 二1題 10-1 圖 （b）題 10-1 圖（d）EI為已知。(d)中的10-2用積分法求下列各梁指定截面處的轉(zhuǎn)角和撓度。設(shè)52EI 200 10 N m 。班級學(xué)號姓名10-3用疊加法求下列各梁指定截面上的轉(zhuǎn)角和撓度。設(shè)彈性模量為E ;圖（a）、（c）、（d）梁的慣性矩為I。qi1D斗氏 CBI1丄1題 10-3 圖（c） wc、9b400，截面為兩個槽鋼組10-4 圖示懸臂梁，容許應(yīng)力170MPa，容許撓度 w成，試選擇槽鋼的型號。設(shè)E=200G

12、Pa。2kN/m4kN2kN.m1 1p1p 1r12mr2m卜 *題10-4圖z班級學(xué)號姓名12-4圖示懸臂梁在兩個不同截面上分別受有水平力Fi和豎直力F2的作用。若Fi=800N ,F2=1500N，l=1m，試求以下兩種情況下，梁內(nèi)最大正應(yīng)力并指出其作用位置：（1）寬b=90mm，高h=180mm，截面為矩形，如圖（a）所示。直徑d=130mm的圓截面，如圖（b）所示。題 12-4 圖（a）題 12-4 圖 （b）12-7 磚砌煙囪高 H=30m，底截面1-1的外徑di=3m，內(nèi)徑d2=2m，自重 Pi=2000kN , 受q=1kN/m的風(fēng)力作用。試求：（1）煙囪底截面上的最大壓應(yīng)力。

13、（2）若煙囪的基礎(chǔ)埋深 h=4m , 基礎(chǔ)自重P2=1000kN，土壤的容許壓應(yīng)力R =0.3MPa，求圓形基礎(chǔ)的直徑 D應(yīng)為多大？E 11 魁*d1il1p3汗兀宅令宀題12-7圖12-9 廠房的邊柱，受屋頂傳來的荷載F1=120kN及吊車傳來的荷載 F2=100kN作用,柱子的自重 P=77kN，求柱底截面上的正應(yīng)力分布圖。（注：I -I截面從左至右的三個小黑點分別為F1, P,F2作用點的投影位置）I I戰(zhàn)面題12-9圖班級學(xué)號姓名12-10短柱承載如圖所示，現(xiàn)測得 A點的縱向正應(yīng)變 a 500 10 6，試求F力的大小。 設(shè)彈性模量E=1.0 xi04MPa。題12-10圖200 10

14、12-11 由20a號工字鋼制成的剛架，橫截面積A=3550mm2 ,彎曲截面系數(shù)WZ 237 103mm3，在圖示力 F作用下，測得 A, B兩點應(yīng)變分別為600 10 6，材料彈性模量 E=200GPa。問荷載F與距離a各為多大？題12-11圖第十三章習(xí)題班級學(xué)號姓名13-2 圖示壓桿的截面為矩形， h=60mm , b=40mm，桿長1=2.0m ,材料為 Q235鋼， E=2.1 M05MPa。兩端約束示意圖為：在正視圖 （a）的平面內(nèi)相當(dāng)于鉸支；在俯視圖 （b）的平面 內(nèi)為彈性固定，采用 尸0.8。試求此桿的臨界力 Fcr。題13-2圖F值。題13-4圖13-4圖示結(jié)構(gòu)中，兩根桿的橫截面均為50拓0mm2正方形，材料的彈性模量 E=70 X103MPa,試用歐拉公式確定結(jié)構(gòu)失穩(wěn)時的荷載班級學(xué)號姓名13-10 圖示托架中AB桿的直徑d=40mm ,兩端可視為鉸支，材料為 Q235鋼。比例極 限d p=200MPa彈性模量E=200GPa。若為中長桿，經(jīng)驗公式rcr=ab入中的常數(shù)a=304MPa, b=1.12MPa。(1)試求托架的臨界荷載 Fcr。(2)若已知工作荷載 F=70kN，并要求 AB桿的 穩(wěn)定安全因數(shù)