工程力學(xué)第3章習(xí)題解答

1、第三章 力系的平衡方程及其應(yīng)用33在圖示剛架中,已知，kN，,不計剛架自重。求固定端A處的約束力.34桿AB及其兩端滾子的整體重心在G點，滾子擱置在傾斜的光滑剛性平面上，如圖所示.對于給定的角，試求平衡時的角。解:解法一：AB為三力匯交平衡，如圖所示AOG中， ，,由正弦定理：，即 即 解法二:,(1)，（2)，(3)解（1）、（2）、（3）聯(lián)立，得 35由AC和CD構(gòu)成的組合梁通過鉸鏈C連接。支承和受力如圖所示.已知均布載荷強(qiáng)度，力偶矩，不計梁重。解:取CD段為研究對象，受力如圖所示。，;取圖整體為研究對象,受力如圖所示。，；，；,36如圖所示，組合梁由AC和DC兩段鉸接構(gòu)成，起重機(jī)放在梁上

2、。已知起重機(jī)重P1 = 50kN,重心在鉛直線EC上,起重載荷P2 = 10kN.如不計梁重，求支座A、B和D三處的約束反力。解：（1）取起重機(jī)為研究對象，受力如圖。，（2）取CD為研究對象,受力如圖,(3)整體作研究對象，受力圖（c），,，37構(gòu)架由桿AB，AC和DF鉸接而成，如圖所示。在DEF桿上作用一矩為M的力偶。不計各桿的重量，求AB桿上鉸鏈A,D和B所受的力.38圖示構(gòu)架中，物體P重1200N，由細(xì)繩跨過滑輪E而水平系于墻上,尺寸如圖.不計桿和滑輪的重量，求支承A和B處的約束力,以及桿BC的內(nèi)力FBC。解:（1）整體為研究對象,受力圖（a)，,，(2）研究對象CDE（BC為二力桿），

3、受力圖（b），(壓力)3-9圖示結(jié)構(gòu)中，A處為固定端約束，C處為光滑接觸,D處為鉸鏈連接。已知，,不計各構(gòu)件自重,求固定端A處與鉸鏈D處 的約束力。310圖示結(jié)構(gòu)由直角彎桿DAB與直桿BC、CD鉸接而成，并在A處與B處用固定鉸支座和可動鉸支座固定。桿DC受均布載荷q的作用,桿BC受矩為的力偶作用。不計各構(gòu)件的自重。求鉸鏈D受的力.3-11圖示構(gòu)架，由直桿BC，CD及直角彎桿AB組成，各桿自重不計，載荷分布及尺寸如圖.在銷釘B上作用載荷P。已知q、a、M、且。求固定端A的約束力及銷釘B對BC桿、AB桿的作用力。312無重曲桿ABCD有兩個直角,且平面ABC與平面BCD垂直。桿的D端為球鉸支座,A

4、端為軸承約束，如圖所示。在曲桿的AB、BC和CD上作用三個力偶,力偶所在平面分別垂直于AB、BC和CD三線段.已知力偶矩M2和M3，求使曲桿處于平衡的力偶矩M1和處的約束力。解:如圖所示:Fx = 0，F(xiàn)Dx= 0My = 0，,Fz = 0,Mz = 0，,Fy = 0,Mx = 0，313在圖示轉(zhuǎn)軸中，已知:Q=4KN，r=0。5m，輪C與水平軸AB垂直，自重均不計。試求平衡時力偶矩M的大小及軸承A、B的約束反力.解：mY=0， MQr=0， M=2KN·mY=0, NAY=0mx=0, NBz·6Q·2=0，NBZ=4/3KNmz=0, NBX=0X=0，

5、NAX=0Z=0, NAZ+NBzQ=0，NAZ=8/3KN314勻質(zhì)桿AB重Q長L，AB兩端分別支于光滑的墻面及水平地板上，位置如圖所示,并以二水平索AC及BD維持其平衡。試求(1)墻及地板的反力;(2)兩索的拉力。解：Z=0 NB=Qmx=0NB·BDsin30°Q·BDsin30°Sc·BDtg60°=0Sc=0。144QmY=0NB·BDsin60°+Q·BDsin60°+NA·BDtg60°=0NA=0.039QY=0 SBcos60°+Sc=0 SB=0

6、.288Q314 平面懸臂桁架所受的載荷如圖所示。求桿1，2和3的內(nèi)力。315 平面桁架的支座和載荷如圖所示。ABC為等邊三角形，E，F(xiàn)為兩腰中點，又AD=DB。求桿CD的內(nèi)力.ED為零桿，取BDF研究，F(xiàn)CD=0.866F317 平面桁架的支座和載荷如圖所示,求桿1，2和3的內(nèi)力。318 均質(zhì)圓柱重P、半徑為r，擱在不計自重的水平桿和固定斜面之間。桿端A為光滑鉸鏈，D端受一鉛垂向上的力,圓柱上作用一力偶.如圖所示。已知，圓柱與桿和斜面間的靜滑動摩擦系數(shù)皆為fS=0。3,不計滾動摩阻，當(dāng)時，AB=BD.求此時能保持系統(tǒng)靜止的力偶矩M的最小值。319 如圖所示，A塊重500N,輪軸B重1000N,A塊與輪軸的軸以水平繩連