工程力學課后習題答案31732

1、.工 程 力 學練 習 冊學 校 學 院 專 業(yè) 學 號 教 師 姓 名 精品.精品.第一章 靜力學基礎(chǔ)1-1 畫出下列各圖中物體a，構(gòu)件ab，bc或abc的受力圖，未標重力的物體的重量不計，所有接觸處均為光滑接觸。（a） （b） （c）精品. （d）（e） （f） （g）精品. 1-2 試畫出圖示各題中ac桿（帶銷釘）和bc桿的受力圖 （a） （b） （c）（a）精品.1-3 畫出圖中指定物體的受力圖。所有摩擦均不計，各物自重除圖中已畫出的外均不計。（a） 精品. （b）（c） （d）精品. （e） 精品. （f） （g） 精品.精品.第二章 平面力系2-1 電動機重p=5000n，放在水平

2、梁ac的中央，如圖所示。梁的a端以鉸鏈固定，另一端以撐桿bc支持，撐桿與水平梁的夾角為30 0。如忽略撐桿與梁的重量，求絞支座a、b處的約束反力。 題2-1圖 解得: 2-2 物體重p=20kn，用繩子掛在支架的滑輪b上，繩子的另一端接在絞車d上，如圖所示。轉(zhuǎn)動絞車，物體便能升起。設(shè)滑輪的大小及軸承的摩擦略去不計，桿重不計，精品.a、b、c三處均為鉸鏈連接。當物體處于平衡狀態(tài)時，求拉桿ab和支桿bc所受的力。題2-2圖解得: 2-3 如圖所示，輸電線acb架在兩電線桿之間，形成一下垂線，下垂距離cd=f=1m，兩電線桿間距離ab=40m。電線acb段重p=400n，可近視認為沿ab直線均勻分布

3、，求電線的中點和兩端的拉力。題2-3圖精品.以ac段電線為研究對象，三力匯交 2-4 圖示為一拔樁裝置。在木樁的點a上系一繩，將繩的另一端固定在點c，在繩的點b系另一繩be，將它的另一端固定在點e。然后在繩的點d用力向下拉，并使繩bd段水平，ab段鉛直；de段與水平線、cb段與鉛直線成等角=0.1rad（弧度）（當很小時，tan）。如向下的拉力f=800n，求繩ab作用于樁上的拉力。題2-4圖作bd兩節(jié)點的受力圖精品.聯(lián)合解得：2-5 在四連桿機構(gòu)abcd的鉸鏈b和c上分別作用有力f1和f2，機構(gòu)在圖示位置平衡。求平衡時力f1和f2的大小間的關(guān)系。 題2-5圖 以b、c節(jié)點為研究對象，作受力圖

4、解得：2-6 勻質(zhì)桿重w=100n，兩端分別放在與水平面成300和600傾角的光滑斜面上，求平衡時這兩斜面對桿的約束反力以及桿與水平面間的夾角。精品. 題2-6圖 2-7 已知梁ab上作用一力偶，力偶矩為m，梁長為l，梁重不計。求在圖a,b,兩三種情況下，支座a和b的約束反力。 （a） （b）題2-7圖（a）(注意，這里，a與b處約束力為負，表示實際方向與假定方向相反，結(jié)果應(yīng)與你的受力圖一致，不同的受力圖其結(jié)果的表現(xiàn)形式也不同)精品.(b) 2-8 在題圖所示結(jié)構(gòu)中二曲桿自重不計，曲桿ab上作用有主動力偶，其力偶矩為m，試求a和c點處的約束反力。 題2-8圖作兩曲桿的受力圖，bc是二力桿，ab

5、只受力偶作用，因此a、b構(gòu)成一對力偶。即2-9 在圖示結(jié)構(gòu)中，各構(gòu)件的自重略去不計，在構(gòu)件bc上作用一力偶矩為m的力偶，各尺寸如圖。求支座a的約束反力。精品.題2-9圖1作受力圖2、bc只受力偶作用，力偶只能與力偶平衡3、構(gòu)件adc三力匯交2-10 四連桿機構(gòu)abcd中的ab=0.1m, cd=0.22m,桿ab及cd上各作用一力偶。在圖示位置平衡。已知m1=0.4kn.m,桿重不計，求a、d兩絞處的約束反力及力偶矩m2。精品. 題2-10圖2-11 滑道搖桿機構(gòu)受兩力偶作用，在圖示位置平衡。已知oo1=oa=0.4m，m1=0.4kn.m,求另一力偶矩m2。及o、o1處的約束反力。精品. 題

6、2-11圖2-12圖示為曲柄連桿機構(gòu)。主動力作用在活塞上。不計構(gòu)件自重，試問在曲柄上應(yīng)加多大的力偶矩m方能使機構(gòu)在圖示位置平衡？題2-12圖精品.2-13圖示平面任意力系中n，。各力作用位置如圖所示，圖中尺寸的單位為mm。求：（1）力系向o點簡化的結(jié)果；（2）力系的合力并在圖中標出作用位置。題2-13圖題2-14圖2-14某橋墩頂部受到兩邊橋梁傳來的鉛直力，水平力，橋墩重量，風力的合力。各力作用線位置如圖所示。求力系向基底截面中心o的簡化結(jié)果；如能簡化為一合力，求合力作用線位置并在圖中標出。2-15 試求圖示各梁支座的約束反力。設(shè)力的單位為kn，力偶矩的單位為kn.m，長度的單位為m，分布載荷

7、集度為kn/m。精品. （a） （b） 題2-12圖受力分析如圖：受力分析如圖：2-16 在圖示剛架中，已知，不計剛架自重。求固定端a處的約束力。題2-16圖題四圖精品.2-17 在圖示a，b兩連續(xù)梁中，已知q，m，a，及，不計梁的自重。求各連續(xù)梁在a，b，c三處的約束反力。2-13 在圖示a，b兩連續(xù)梁中，已知q，m，a，及，不計梁的自重。求各連續(xù)梁在a，b，c三處的約束反力。（a） （b）題2-13圖1作受力圖，bc桿受力偶作用2.對ab桿列平衡方程精品.所以：1.以bc為研究對象，列平衡方程1.以ab為研究對象，列平衡方程精品.2-18 如圖所示，三絞拱由兩半拱和三個鉸鏈a，b，c構(gòu)成，

8、已知每個半拱重p=300kn，l=32m，h=10m。求支座a、b的約束反力。題2-15圖以整體為研究對象，由對稱性知：以bc半拱為研究對象精品.2-19 圖示構(gòu)架中，物體重1200n，由細繩跨過滑輪e而水平系于墻上，尺寸如圖所示，不計桿和滑輪的重量。求支承a和b處的約束反力以及桿bc的內(nèi)力fbc。題2-19圖以整體為研究對象精品.解得：以cde桿和滑輪為研究對象解得：2-20 在圖示構(gòu)架中，各桿單位長度的重量為300n/m，載荷p=10kn，a處為固定端，b，c，d處為絞鏈。求固定端a處及b，c為絞鏈處的約束反力。 題2-20圖 精品.顯然：以整體為研究對象以abc桿為研究對象以cd桿為研究

9、對象（式4）由1、2、3、4式得：2-21 試用節(jié)點法求圖示桁架中各桿的內(nèi)力。f為已知，除桿2和桿8外，其余各桿長度均相等。精品.題2-21圖2-22 平面桁架結(jié)構(gòu)如圖所示。節(jié)點d上作用一載荷f，試求各桿內(nèi)力。題2-22圖2-23桁架受力如圖所示，已知，。試求桁架4，5，7，10各桿的內(nèi)力。題2-23圖精品.2-24 平面桁架的支座和載荷如圖所示，求桿1，2和3的內(nèi)力。（提示：先截斷ad、3、2桿，用截面法分析；再取c節(jié)點）題2-24圖2-25 兩根相同的均質(zhì)桿ab和bc，在端點b用光滑鉸鏈連接，a，c端放在不光滑的水平面上，如圖所示。當abc成等邊三角形時，系統(tǒng)在鉛直面內(nèi)處于平衡狀態(tài)。求桿端

10、與水平面間的摩擦因數(shù)。 題2-25圖精品.以整體為研究對象以ab桿為研究對象2-26 圖示兩無重桿在b處用套筒式無重滑塊連接，在ad桿上作用一力偶，其力偶矩ma=40n.m，滑塊和ad間的摩擦因數(shù)fs=0.3。求保持系統(tǒng)平衡時力偶矩mc的范圍。題2-26圖精品.以ad桿為研究對象以bc桿為研究對象當摩擦力反向處于臨界平衡態(tài)，如b圖所示，則以ad桿為研究對象以bc桿為研究對象2-27 尖劈頂重裝置如圖所示。在b塊上受力p的作用。a與b塊間的摩擦因數(shù)為fs（其他 有滾珠處表示光滑）。如不計a和b塊的重量，求使系統(tǒng)保持平衡的力f的值。 題2-27圖精品.以整體為研究對象，顯然水平和鉛直方向約束力分別

11、為以a滑塊為研究對象，分別作出兩臨界狀態(tài)的力三角形2-28 磚夾的寬度為25cm，曲桿agb與gced在g點鉸接。磚的重量為w，提磚的合力f作用在磚夾的對稱中心線上，尺寸如圖所示。如磚夾與磚之間的摩擦因數(shù)fs=0.5，試問b應(yīng)為多大才能把磚夾起（b是g點到磚塊上所受正壓力作用線的垂直距離）題2-28圖2-29 均質(zhì)長板ad重p，長為4m，用一短板bc支撐，如圖所示。若ac=bc=ab=3m，bc板的自重不計。求a、b、c處的摩擦角各為多大才能使之保持平衡。 題2-29圖 精品.第三章 空間力系3-1 在正方體的頂角a和b處，分別作用力f1和f2，如圖所示。求此兩力在x,y,z軸上的投影和對x,

12、y,z軸的矩。并將圖中的力系向點o簡化，用解析式表示主矢、主矩的大小和方向。題3-1圖 3-2 圖示力系中，f1=100n，f2=300n，f3=200n，各力作用線的位置如圖所示。將力向原點o簡化 題3-2圖精品.3-3 邊長為a的等邊三角形板，用六根桿支持在水平面位置如圖所示。若在板面內(nèi)作用一力偶，其矩為m，不計板重，試求各桿的內(nèi)力。題3-3圖 3-4 如圖所示的空間構(gòu)架由三根桿件組成，在d端用球鉸鏈連接，a、b和c端也用球鉸鏈固定在水平地板上。今在d端掛一重物p=10kn，若各桿自重不計，求各桿的內(nèi)力。 題3-4圖 精品.3-5 均質(zhì)長方形板abcd重w=200n，用球鉸鏈a和蝶形鉸鏈b

13、固定在墻上，并用繩ec維持在水平位置。求繩的拉力和支座的約束反力。題3-5圖3-6 掛物架如圖所示，三桿的重量不計，用球鉸鏈連接于o點，平面boc是水平面，且ob=oc，角度如圖。若在o點掛一重物g，重為1000n，求三桿所受的力。 題3-6圖 精品.3-7 一平行力系由五個力組成，力的大小和作用線的位置如圖所示。圖中小正方格的邊長為10mm。求平行力系的合力。題3-7圖3-8 圖示手搖鉆由支點b、鉆頭a和彎曲的手柄組成。當支點b處加壓力、和以及手柄上加力后，即可帶動鉆頭繞軸ab轉(zhuǎn)動而鉆孔，已知fz=50n，f=150n。求：（1）鉆頭受到的阻力偶的力偶矩m；（2）材料給鉆頭的反力fax、fa

14、y和faz；（3）壓力fx和fy。題3-8圖3-9 求下列各截面重心的位置。精品. 1.建立圖示坐標系(a) (b) 精品. 題3-8圖3-10 試求振動打樁機中的偏心塊（圖中陰影線部分）的重心。已知，。 題3-9圖 3-11 試求圖示型材截面形心的位置。題3-11圖3-12 試求圖示兩平面圖形的形心位置。精品.題3-12圖精品.第四章 材料力學基本概念4-1 何謂構(gòu)件的承載力？它由幾個方面來衡量？4-2 材料力學研究那些問題？它的主要任務(wù)是什么?4-3 材料力學的基本假設(shè)是什么？均勻性假設(shè)與各向同性假設(shè)有何區(qū)別？能否說“均勻性材料一定是各向同性材料”？4-4 桿件的軸線與橫截面之間有何關(guān)系?

15、4-5 試列舉五種以上不是各向同性的固體。4-6 桿件的基本變形形式有幾種？請舉出相應(yīng)變形的工程實例。精品.第五章 桿件的內(nèi)力5-1 試求圖示各桿1-1、2-2、3-3截面上的軸力，并作軸力圖。 題5-1圖5-2 試求圖示各桿在1-1、2-2截面上的扭矩。并作出各桿的扭矩圖。 題5-2圖精品.5-3 在變速箱中，低速軸的直徑比高速軸的大，何故？變速箱中軸傳遞的扭矩與軸的轉(zhuǎn)速呈反比，低速軸傳遞的扭矩大，故軸徑大。5-4 某傳動軸，由電機帶動，已知軸的轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分），電機輸入的功率，試求作用在軸上的外力偶矩。5-5 某傳動軸，轉(zhuǎn)速，輪1為主動輪，輸入功率，輪2、輪3與輪4為從動輪，輸出功率分別為，

16、。（1） 試畫軸的扭矩圖，并求軸的最大扭矩；（2） 若將輪1和輪3的位置對調(diào)，軸的最大扭矩變?yōu)楹沃?，對軸的受力是否有利。精品.題5-5圖精品.對調(diào)后，最大扭矩變小，故對軸受力有利。5-6 圖示結(jié)構(gòu)中，設(shè)、均為已知，截面1-1、2-2、3-3無限接近于截面或截面。試求截面1-1、2-2、3-3上的剪力和彎矩。 題5-6圖題5-6圖精品.5-7 設(shè)圖示各梁上的載荷、和尺寸皆為已知，（1）列出梁的剪力方程和彎矩方程；（2）作剪力圖和彎矩圖；（3）判定和。 題5-7圖精品. 題5-7圖 題5-7圖精品. 題5-7圖精品.5-8 圖示各梁，試利用剪力、彎矩與載荷集度間的關(guān)系畫剪力圖與彎矩圖。 題5-8圖

17、精品. 題5-8圖精品. 題5-8圖 題5-8圖精品.5-9 已知梁的彎矩圖如圖所示，試作載荷圖和剪力圖。精品.題5-9圖題5-9圖5-10 圖示外伸梁，承受集度為的均布載荷作用。試問當為何值時梁內(nèi)的最大彎矩之值（即）最小。精品.題5-10圖為保證梁的最大彎矩值最小，即最大正彎矩等于最大負彎矩精品.第六章 桿件的應(yīng)力6-1 圖示的桿件，若該桿的橫截面面積，試計算桿內(nèi)的最大拉應(yīng)力與最大壓應(yīng)力。題6-1圖6-2 圖示階梯形圓截面桿，承受軸向載荷與作用，與段的直徑分別為與，如欲使與段橫截面上的正應(yīng)力相同，試求載荷之值。精品.題6-2圖6-3 題6-2圖所示圓截面桿，已知載荷，段的直徑，如欲使與段橫截

18、面上的正應(yīng)力相同，試求段的直徑。6-4 設(shè)圖示結(jié)構(gòu)的1和2 兩部分皆為剛體，剛拉桿的橫截面直徑為，試求拉桿內(nèi)的應(yīng)力。題6-4圖精品.1做受力圖2列平衡方程求解解得f=6kn, fn=3kn, ab桿的應(yīng)力為:6-5 某受扭圓管，外徑，內(nèi)徑，橫截面上的扭矩，試計算距軸心21mm處圓管橫截面與縱截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力。精品.6-6 直徑的圓軸受扭矩的作用。試求距軸心處的切應(yīng)力，并求橫截面上的最大切應(yīng)力。6-7 空心圓截面軸，外徑，內(nèi)徑，扭矩，試計算距軸心處的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，以及橫截面上的最大與最小扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力。6-8 圖示簡支梁，求跨中截面、三點正應(yīng)力。 題6-8圖精品.6-9 圖示圓軸的外伸部分系空心軸。

19、試作軸的彎矩圖，并求軸內(nèi)最大正應(yīng)力。題6-9圖6-10 均布載荷作用下的簡支梁如圖所示。若分別采用截面面積相等的實心和空心圓截面，且，試分別計算它們的最大正應(yīng)力。并問空心截面比實心截面的最大正應(yīng)力減小了百分之幾？題6-10圖精品.6-11 圖示梁，由槽鋼制成，彎矩，并位于縱向?qū)ΨQ面（即平面）內(nèi)。試求梁內(nèi)的最大彎曲拉應(yīng)力與最大彎曲壓應(yīng)力。題6-11圖查表得：6-12 求圖示形鑄鐵梁的最大拉應(yīng)力和最大壓應(yīng)力。精品.題6-12圖1.作梁的彎曲圖2.截面關(guān)于中性軸不對稱，危險截面為最大正負彎矩兩處最大正彎矩處 最大負彎矩處：綜合得：精品.6-13 均布載荷作用下的簡支梁由圓管和實心圓桿套合而成，如圖所

20、示，變形后仍緊密接觸。圓管及圓桿的彈性模量分別為和，且。試求兩桿各自承擔的彎矩。題6-13圖由梁的兩部分緊密接觸知：兩者變形后中性層的曲率半徑相同，設(shè)圓管和圓桿各自承擔的彎矩為m1和m2,抗彎剛度為即：6-14 梁截面如圖所示，剪力，試計算該截面上最大彎曲切應(yīng)力。題6-14圖精品.精品.精品.第七章 應(yīng)力狀態(tài)分析7-1 單元體各面應(yīng)力（單位）如圖所示，試用解析法求解指定斜截面上的正應(yīng)力和切應(yīng)力。 題7-1圖（a）(b)精品. 題7-1圖(c)(d)7-2 已知應(yīng)力狀態(tài)如圖所示，應(yīng)力單位為。試用解析法和應(yīng)力圓分別求：（1）主應(yīng)力大小，主平面位置；（2）在單元體上繪出主平面位置和主應(yīng)力方向；（3）

21、最大切應(yīng)力。 題7-2圖精品.(a) (b)精品. 題7-2圖(c)(d)精品.7-3 圖示木制懸臂梁的橫截面是高為、寬為的矩形。在點木材纖維與水平線的傾角為。試求通過點沿纖維方向的斜面上的正應(yīng)力和切應(yīng)力。題7-3圖7-4 圖示二向應(yīng)力狀態(tài)的應(yīng)力單位為，試作應(yīng)力圓，并求主應(yīng)力。精品.題7-4圖解法二：（解析法） 7-5 在通過一點的兩個平面上，應(yīng)力如圖所示，單位為。試求主應(yīng)力的數(shù)值和主平面的位置，并用單元體草圖來表示。題7-5圖精品.7-6 試求圖示各應(yīng)力狀態(tài)的主應(yīng)力和最大切應(yīng)力，應(yīng)力單位為。題7-6圖(a)(b)(c)精品.7-7 列車通過鋼橋時，用變形儀測得鋼橋橫梁點（見圖）的應(yīng)變?yōu)椋?。?/p>

22、求點在和方向的正應(yīng)力。設(shè)，。題7-7圖解得：7-8 圖示微體處于平面應(yīng)力狀態(tài)，已知應(yīng)力，彈性模量，泊松比，試求正應(yīng)變，與切應(yīng)變，以及方位的正應(yīng)變題7-8圖精品.7-9 邊長為的立方體鋁塊緊密無隙地置于剛性模內(nèi)，如圖所示，模的變形不計。鋁的，。若，試求鋁塊的三個主應(yīng)力和主應(yīng)變。題7-9圖建立圖示坐標，由剛性模知且 由廣義胡克定律：解得：精品.第八章 強度設(shè)計ba1c2題8-1圖8-1現(xiàn)有鋼、鑄鐵兩種桿材，其直徑相同。從承載能力與經(jīng)濟效益兩個方面考慮，圖示結(jié)構(gòu)中兩種合理選擇方案是(a )a 1桿為鋼，2桿為鑄鐵 b 1桿為鑄鐵，2桿為鋼c 1、2桿均為鋼 d 1、2桿均為鑄鐵8-2有a、b、c三種

23、材料，其拉伸應(yīng)力應(yīng)變實驗曲線如圖所示，曲線( b )材料的彈性模量e大，曲線(a )材料的強度高，曲線( c )材料的塑性好。oabc題8-2圖8-3 軸力越大，桿件越容易被拉斷，因此軸力的大小可以用來判斷桿件的強度。（ ）8-4 脆性材料的壓縮強度極限遠大于拉伸強度極限，故宜于作承壓構(gòu)件。 （ ）8-5 低碳鋼試件在拉伸屈服時，其表面出現(xiàn)與軸線成45方向的滑移線，這與最大切應(yīng)力有關(guān)。（ ）8-6 鋼材經(jīng)過冷作硬化以后，其彈性模量基本不變。（ ）8-7 材料的伸長率與試件的尺寸有關(guān)。（ ）8-8圖示一正方形截面的階形混凝土柱。設(shè)混凝土的密度為，f=100kn，許用應(yīng)力。試根據(jù)強度條件選擇截面寬

24、度a和b。精品.fff4m4mab題8-8圖 8-9三角架abc由ac和bc二桿組成。桿ac由兩根no.12b的槽鋼組成，許用應(yīng)力為=160mpa；桿bc為一根no.22a的工字鋼，許用應(yīng)力為=100mpa。求荷載f的許可值f。 cf2mba題8-9圖 以節(jié)點為研究對象，列平衡方程：精品.解得：8-10 已知圓軸受外力偶矩m2knm，材料的許可切應(yīng)力t60mpa。（1）試設(shè)計實心圓軸的直徑d1;（2）若該軸改為a=d/d=0.8的空心圓軸，式設(shè)計空心圓軸的內(nèi)、外徑d2 、d2abcp1p2p3題8-11圖8-11 圖示傳動軸，主動輪b輸入功率p1=368kw，從動輪a，c輸出的功率分別為p2=

25、147kw, p3=221kw，軸的轉(zhuǎn)速n=500r/min，材料的g=80gpa，許用切應(yīng)力=70mpa，試設(shè)計軸的直徑。精品.軸的最大扭矩為7028nm8-12階梯形圓軸直徑分別為d1=40mm，d2=70mm，軸上裝有三個皮帶輪，如圖所示。己知由輪3輸入的功率為n3=3kw，輪1輸出的功率為n1=13kw,軸作勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速n=200r/min，材料的許用切應(yīng)力=60mpa，試校核軸的強度。m223m3d1d2a1m10.5m0.3m1mcdb題8-12圖 8-13 圖示傳動軸傳遞的功率為 p=14kw，轉(zhuǎn)速n=300r/min，=40mpa，試根據(jù)強度條件計算兩種截面的直徑：（1）實心

26、圓截面的直徑d；（2）空心圓截面的內(nèi)徑d1和外徑d2（d1/ d2=3/4）。題8-13圖精品.labbhq題8-14圖8-14一矩形拱面的簡支木梁，梁上作用有均布荷載，已知：=4m，b=140mm，h=210mm，q=2kn/m，彎曲時木木材的許用正應(yīng)力=10mpa，試校核該梁的強度。簡支梁的最大彎矩在中點處所以，強度滿足8-15圖示簡支梁上作用兩個集中力，已知：=6m，f1=15kn，f2=21kn，如果梁采用熱軋普通工字鋼，鋼的許用應(yīng)力=170mpa，試選擇工字鋼的型號。題8-15圖bf1f2a精品.作梁的彎矩圖由強度條件：查表后選用20a號工字鋼8-16簡支梁ab如圖所示。梁上的載荷q

27、=10kn/m，=200kn。材料的許用應(yīng)力為。試選擇適用的工字鋼型號。labppaaq題8-16圖由對稱性知：選用22a號工字鋼，校核彎曲切應(yīng)力：彎曲切應(yīng)力強度滿足，綜合后選用22a號工字鋼，精品.8-17圖示槽形截面懸臂梁，f=10kn，me=70knm，許用拉應(yīng)力t=35mpa，許用壓應(yīng)力c=120mpa ,iz=1.02108 mm4，試校核梁的強度。作彎矩圖，脆性材料且截面關(guān)于中性軸不對稱，故危險截面為c+和c-兩處c+截面最大正彎矩處，上壓下拉c-截面最大負彎矩處，上拉下壓由于梁強度不足8-18 “t”字形截面鑄鐵粱尺寸及載荷如圖所示，若梁材料的拉伸許用應(yīng)力為精品.=40mpa，壓

28、縮許用應(yīng)力為= 160mpa，z軸通過截面的形心，已知截面對形心軸z的慣性矩，h=9.64cm，試計算該梁的許可載荷f。題8-18圖作梁的彎矩圖，脆性材料且截面關(guān)于中性軸不對稱，故危險截面為最大正負彎矩兩處最大正彎矩處，上壓下拉最大負正彎矩處，上拉下壓所以：精品.8-19圖示結(jié)構(gòu)承受均布載荷，ac為10號工字鋼梁，b處用直徑d=20 mm的鋼桿bd懸吊，梁和桿的許用應(yīng)力。不考慮切應(yīng)力，試計算結(jié)構(gòu)的許可載荷q。題8-19圖由梁的彎矩圖知，危險截面b截面，查表得10號工字鋼的由梁的強度條件：精品.由桿的強度條件：所以：8-20矩形截面簡支梁由圓形木材刨成，已知f=5kn，a=1.5m，試確定此矩形

29、截面的最優(yōu)比值，使其截面的抗彎截面系數(shù)具有最大值，并計算所需圓木的最小直徑d。題8-20圖精品.8-21懸臂吊車如圖所示。橫梁用20a工字鋼制成。其抗彎剛度wz=237cm3,橫截面面積a=35.5cm2，荷載p=34kn，橫梁材料的許用應(yīng)力。試校核橫梁ac的強度。解：分析ab的受力題8-21圖ab為平面彎曲與壓縮組合變形。精品.中間截面為危險截面。最大壓應(yīng)力發(fā)生在該截面的上邊緣壓縮正應(yīng)力最大彎曲正應(yīng)力所以，橫梁強度滿足。8.22一折桿由兩根圓桿焊接而成，如圖所示。已知圓桿直徑d=100mm，試校核其強度。題8-22圖解：由對稱性知將力按靜力等效分解易知圓桿受壓彎組合變形，作圓桿的內(nèi)力圖，知截

30、面c為危險截面精品.8-23 圖示起重裝置，滑輪a安裝在工字鋼截面梁的端部。已知載荷f=40kn，許用應(yīng)力，試選擇工字鋼的型號。題8-23 圖8-24 下端固定半徑為r的圓桿，在圖示位置受f力作用，設(shè)彈性常數(shù)e、均已知。試求距上斷面為l/2的截面上：（1）最大和最小正應(yīng)力；（2）a點處沿圓周方向的環(huán)向應(yīng)變。題8-24 圖精品.8-25圖示電動機功率，轉(zhuǎn)速，皮帶輪直徑。電動機軸外伸長度，軸的直徑，已知。試用第四強度理論校核軸的強度。8-26圖示鋼質(zhì)拐軸，ab軸的直徑d=20mm，承受鉛垂載荷f=1kn的作用，許用應(yīng)力=160mpa，l=150mm，a=140mm。試根據(jù)第三強度理論校核軸ab的強

31、度。題8-26圖將力向b點簡化精品.圓軸ab受彎扭組合變形，作軸的內(nèi)力圖，危險截面在固定端由第三強度理論：8-27 如圖，已知直徑為d的實心圓截面桿處于水平面內(nèi)，ab垂直與cd，承受鉛垂作用力f1、f2，試用第三強度理論寫出ab桿危險截面上危險點的相當應(yīng)力。將力f2向c點簡化：題8-27 圖a截面為危險截面，ab彎扭組合變形：危險點在截面a的上下兩點，相當應(yīng)力為8-28 圖示懸臂梁，承受載荷f1與f2作用，已知f1=800n，f1=1600n，l=1m，許用應(yīng)力=160mpa。試分別按下列要求確定截面尺寸：（1）截面為矩形，h=2b；（2）截面為圓形。精品.題8-28 圖矩形截面：圓形截面：8

32、-29圖示沖床的沖頭。在f力作用下，沖剪鋼板，設(shè)板厚t=10mm，板材料的剪切強度極限b=360mpa，當需沖剪一個直徑d=20mm的圓孔，試計算所需的沖力f等于多少？tfd沖頭鋼板題8-29圖8-30圖示兩塊鋼板，由一個螺栓聯(lián)結(jié)。己知：螺栓直徑d=24mm，每塊板的厚度=12mm，拉力f=27kn，螺栓許應(yīng)力=60mpa，jy=120mpa。試對螺栓作強度校核。 fdf題8-30圖精品.8-31圖示螺釘承受軸向拉力f，已知許可切應(yīng)力t和拉伸許可應(yīng)力s之間的關(guān)系為：t=0.6s，許可擠壓應(yīng)力sbs和拉伸許可應(yīng)力s之間的關(guān)系為：sjy=2s。試建立d，d，t三者間的合理比值。題8-31圖由8-3

33、2試校核圖示聯(lián)接銷釘?shù)募羟袕姸取＜褐猵=100kn，銷釘直徑d=30mm，材料的許用切應(yīng)力=60mpa。若強度不夠，應(yīng)改用多大直徑的銷釘？ppd題8-32圖螺釘雙剪切精品.8-33用夾剪剪斷直徑d1=3mm的鉛絲，如圖所示。若鉛絲的極限切應(yīng)力約為100mpa，試問需多大的p？若銷釘b的直徑為d2=8mm，試求銷釘內(nèi)的切應(yīng)力。ppb50200題8-33圖作用在鋼絲上的力，由杠桿原理，銷釘?shù)那袘?yīng)力：精品.第九章 位移分析與剛度設(shè)計9-1己知變截面桿，1段為d1=20mm的圓形截面，2段為a2=25mm的正方形截面，3段為d3=12mm的圓形截面，各段長度如圖示。若此桿在軸向力p作用下在第2段上產(chǎn)生

34、的應(yīng)力，e=210gpa，求此桿的總縮短量。pp0.2m0.4m0.2m123題9-1圖9-2圖中ab是剛性桿，cd桿的截面積a=500mm2，e=200gpa，p=80kn。試求此結(jié)構(gòu)中b點所能承受的最大集中力p以及b點的位移b。abcdp1.5m1.5m1m題9-2圖精品.9-3一桿系結(jié)構(gòu)如圖所示，設(shè)ac和bc分別為直徑是20mm和24mm的圓截面桿，e=200gpa，f=5kn。試求c點的垂直位移。 題9-3圖2macf45o30ob9-4設(shè)橫梁abcd為剛體，橫截面面積為76.36mm 的鋼索繞過無摩擦的定滑輪。設(shè) p=20kn，試求c點的垂直位移。設(shè)剛索的e =177gpa。題9-4

35、圖9-5空心圓軸，外徑d=100mm，內(nèi)徑d=80mm，ab=bc=l=500mm，g=80gpa，求c截面對a、b截面的相對扭轉(zhuǎn)角。題9-5圖精品.1.c相對b的扭轉(zhuǎn)角1.c相對a的扭轉(zhuǎn)角(這里采用的是疊加法，也可以采用分段計算法)9-6圖示懸臂圓軸ab,承受均布外力偶矩m的作用,試導(dǎo)出該桿b端扭轉(zhuǎn)角的計算公式。amxlb題9-6圖9-7一為實心、一為空心的兩根圓軸，材料、長度和所受外力偶均一樣，實心直徑d1 ，空心軸外徑d2 、內(nèi)徑d2 ，內(nèi)外徑之比=d2/d2=0.8。若兩軸重量一樣，試求兩軸最大相對扭轉(zhuǎn)角之比。9-8傳動軸的轉(zhuǎn)速為n=500r/min，如圖所示，主動輪1輸入功率n1=3

36、68kn.m/s，從動輪2、3分別輸出功率n2=147knm/s，n3=221knm/s。己知=10/m，g=80gpa。試確定ab段的直徑d1和bc段的直徑d2。 若ab和bc兩段選用同一直徑，試確定直徑d.。精品.n1n2n3abc321500400題9-8圖主動輪和從動輪應(yīng)如何安排才比較合理?計算外力偶矩，作扭矩圖ab段bc段（2）將主動輪1和從動輪2位置互換，更合理9-9用積分法求圖示各梁的撓曲線方程及自由端的撓度和轉(zhuǎn)角。設(shè)ei為常量。題9-9圖（a）（b）精品.9-10用積分法求圖示各梁的撓曲線方程、端截面轉(zhuǎn)角和、跨度中點的撓度和最大撓度。設(shè)ei為常量。精品.題9-10圖abqmel

37、ab（a）（b）9-11用疊加法求圖示各梁自由端的撓度。設(shè)ei為常量。題9-11圖acql/2l/2（b）（a）fi1i2l1l2題9-12圖9-12 求圖示變截面梁自由端的撓度和轉(zhuǎn)角。9-13 如圖所示的超靜定梁，試求b處的約束反力。 題9-13圖解除b處多余約束變形協(xié)調(diào)關(guān)系：精品.第十章 壓桿的穩(wěn)定性ffadbcl45o45o45o45o題10-1圖10-1 圖示正方形桁架，各桿各截面的彎曲剛度均為ei，且均為細長桿。試問當載荷f為何值時結(jié)構(gòu)中的個別桿件將失穩(wěn)？如果將載荷f的方向改為向內(nèi)，則使桿件失穩(wěn)的載荷f又為何值？ 1.桿件編號，分別以a、c節(jié)點為研究對象，顯然有：由于結(jié)構(gòu)的對稱性：所

38、以：5桿為壓桿，細長壓桿的臨界壓力當載荷f反向，1.2.3.4桿為壓桿，其臨界壓力為精品.10-2圖示兩端球形鉸支細長壓桿，彈性模量e=200gpa。試用歐拉公式計算其臨界荷載。 （1）圓形截面，d=25mm，l=1.0m； （2）矩形截面，h=2b=40mm，l=1.0m。fldbh題10-2圖10-3圖示鉸鏈桿系結(jié)構(gòu)中，、兩桿截面和材料相同，為細長壓桿。若桿系由于在abc平面內(nèi)失穩(wěn)而失效，試確定使載荷p為最大值時的角（設(shè)0/2）。l90op題10-3圖精品.10-4圖示活塞桿，用硅鋼制成，其直徑d=40mm，外伸部分的最大長度l=1m，彈性模量e=210gpa， =100。試確定活塞桿的臨

39、界載荷。題10-4圖所以壓桿為大柔度桿，10-5圖示矩形截面壓桿，有三種支持方式。桿長l=300mm，截面寬度b=20mm，高度h=12mm，彈性模量e=200gpa，=50，=20，中柔度桿的臨界應(yīng)力公式為：。試計算它們的臨界載荷，并進行比較。題10-5圖（a） (b) (c)精品.（a）(b) (c) 10-6圖示連桿，用硅鋼制成，試確定其臨界載荷。中柔度桿的臨界應(yīng)力公式為 。在x-z平面內(nèi)，長度因數(shù)；在x-y平面內(nèi)，長度因數(shù)。 題10-6圖在x-z平面內(nèi)，最小剛度平面長度系數(shù)，x-y平面內(nèi)，最大剛度平面精品.以柔度大的計算臨界載荷，lh題10-7圖10-7試檢查圖示千斤頂絲杠的穩(wěn)定性。若千斤頂?shù)淖畲笃鹬亓縡=120kn，絲杠內(nèi)徑d=52mm，絲杠總長l=600mm，襯套高度h=100mm，穩(wěn)定安全因數(shù)，絲杠用鋼制成，中柔度桿的臨界應(yīng)力公式為 10-8圖示托架，實心圓截面桿bd的直徑為d=32mm，長度l=1m，兩端可視為球鉸，材料為，e=200gpa，臨界應(yīng)力經(jīng)驗公式為，其中a=310mpa，b=1.14mpa。（1）試按桿bd的穩(wěn)定性條件求托架的臨界力pcr；（2）若已知實際載荷p=30kn，穩(wěn)定安全