過程裝備基礎第二版(朱孝天) 答案

1、 2-4（省略）2-5 解：（1）根據題意，畫受力圖如下：BAA G G（2）求解約束反力和桿BC所受的力 （1） （2） （3）由方程（3）解得 代入方程（2）得 代入方程（1）得 （負號表示與假設方向相反）2-6解：（1）根據題意，畫受力圖如下：DBA q （2）求撐桿CD上的力 解以上方程得 2-7 GCBA解：（1）根據題意，畫受力圖如下：G （a） （b）其中，圖（a）為取整個支架ABC作為研究對象的受力圖，而圖（b）為取支架AB作為研究對象的受力圖。 （2）設兩均質桿的長度為l，取整個支架ABC作為研究對象，則有： （1）由方程（1）解得 （2） （3）由方程（3）解得代入方程（2

2、）得（3）取AB桿為研究對象： 2-8 BNAB AP解：（1）取B點為研究對象，畫出該點受力圖:如下： NBCC （1） （2） 由（2）解得 代入（1）得（2）取C點為研究對象，畫出該點受力圖如下： NBCNCXCNCY （3） （4）兩式聯立解得2-9解：（1）取整體為研究對象，畫出其受力圖如圖1（a）所示。A NPTPCCB （a）整體受力分析圖 （b）取AC為研究對象的受力圖圖1 梯子的受力分析圖 于是，得： （1）（2）取AC為研究對象 ，畫出其受力分析圖如圖1（b）所示。 則： （2）根據兩式（1）、（2）相等，可以求得： 2-10解： 2-12解：Y=G250KN2-13解：2

3、-14解：3-5解：以下所有求解均以梁最左端為坐標原點，以軸中心線為軸，建立坐標系，利用靜力平衡方程求解。（a）求支座B的約束反力，由靜力平衡方程得：取距原點的任意截面，求得剪力方程和彎矩方程如下： 作出剪力圖和彎矩圖，見圖P4-1（a），從圖中可知： 剪力最大值為 彎矩最大值為 （b）先求支座A、B約束反力，由靜力平衡方程得： （負號表示方向向下） 取距原點的任意截面，求得剪力方程和彎矩方程如下： AB段： BC段： 作出剪力圖和彎矩圖，見圖P4-1（b），從圖中可知： 剪力最大值為 彎矩最大值為 （c）先求支座A的約束反力，由靜力平衡方程得： ， 取距原點的任意截面，求得剪力方程和彎矩方程

4、如下： AC段： CB段： 作出剪力圖和彎矩圖，見圖P4-1（c），從圖中可知： ，（d）求支座A、B的約束反力，由靜力平衡方程得： 取距原點的任意截面，求得剪力方程和彎矩方程如下：AC段： CB段： 即 作出剪力圖和彎矩圖，見圖P4-1（d），從圖中可知：出現在處，即處， （e）求支座A的約束反力，由靜力平衡方程得： （順時針）取距原點的任意截面，求得剪力方程和彎矩方程如下：AC段： CB段： 作出剪力圖和彎矩圖，見圖P4-1（e），從圖中可知： ，（f）求支座A、B約束反力，由靜力平衡方程得： ， 取距原點的任意截面，求得剪力方程和彎矩方程如下：AC段： CD段： DB段： 作出剪力圖和彎

5、矩圖，見圖P4-1（f），從圖中可知： ，（g）求支座A的約束反力，由靜力平衡方程得： （順時針）取距原點的任意截面，求得剪力方程和彎矩方程如下： 作出剪力圖和彎矩圖，見圖P4-1（g），從圖中可知： ，（h）求支座A、B的約束反力，由靜力平衡方程得： ， 取距原點的任意截面，求得剪力方程和彎矩方程如下： AB段： BC段： 作出剪力圖和彎矩圖，見圖P4-1（h），從圖中可知： 則可能出現在或處：， 故 （i）求A、B反約束力，由靜力平衡方程得： ， 取距原點的任意截面，求得剪力方程和彎矩方程如下： AB段： BC段： 作出剪力圖和彎矩圖，見圖P4-1（i），從圖中可知： （j）求A、B反約束

6、力，由靜力平衡方程得：， 取距原點的任意截面，求得剪力方程和彎矩方程如下： AC段： BC段： 作出剪力圖和彎矩圖，見圖P4-1（j），從圖中可知： （k）求A、B反約束力，由靜力平衡方程得：， 取距原點的任意截面，求得剪力方程和彎矩方程如下（以下所求的單位均為，單位為） AC段： BC段： 作出剪力圖和彎矩圖，見圖P4-1（k），從圖中可知：， （）由A、B支座具有完全對稱性知，約束反力為：取距原點的任意截面，求得剪力方程和彎矩方程如下（以下所求的單位均為，單位為）CA段：AE段：EB段：BD段：作出剪力圖和彎矩圖，見圖P4-1（l），從圖中可知：， （m）求支座C、B處的約束反力，對C點取

7、矩，由靜力平衡得： 取距原點的任意截面，求得剪力方程和彎矩方程如下： AC段： CB段： 作出剪力圖和彎矩圖，見圖P4-1（m），從圖中可知： （處）（n）由對稱性求得支座A、B處的約束反力為：取距原點的任意截面，求得剪力方程和彎矩方程如下： AC段： CD段： DB段： 作出剪力圖和彎矩圖，見圖P4-1（n），從圖中可知： 5-1321321題2-1圖 解：（1）計算鋼桿各段內的軸力、應力、絕對變形和應變從左到右取3段，分別為1-1、2-2、3-3截面，則根據軸力的平衡，得各段內的內力：（左）N1=F=10kN （中）N2=F-Q=10-4=6kN （右）N3=F =10=10kN各段內的應

8、力：（左） （中）（右）各段內的絕對變形：（左） （中） （右） 各段內的應變：（左） （中）（右）（2）計算鋼桿的總變形 mm（3）畫出鋼桿的軸力圖鋼桿的軸力圖見下圖。10kN N6kN x 5-212解：（1）計算鋼桿各段內的應力從左到右取2段，分別為1-1、2-2截面，則各段內各段內軸力： N1=F=10kN N2=F+Q=10+2=12kN 各段內應力： （2）計算鋼桿的總變形各段內應力： 故鋼桿的總變形 mm5-3 題2-4圖解：（1）取B點作為研究對象，畫出其受力圖如下：B （2）根據其力的平衡方程求未知力 于是 （3）計算各桿應力 故構件AB和BC均安全。5-8解：（1）按剪切強

9、度設計銷釘具有兩個剪切面，即m-m和n-n截面，各剪切面上的剪力均為，則剪切應力為根據剪切強度條件式有：故 （2）按擠壓強度設計 若按銷釘中段考慮擠壓強度，其擠壓力，擠壓計算面積按銷釘圓柱面正投影面積計算，；若按照銷釘側段考慮擠壓強度，其擠壓力，擠壓面積。因，所以銷釘中段受到的擠壓應力更大，需對此段進行強度核算。據擠壓強度條件式有：故 綜合考慮銷釘的剪切強度和擠壓強度，按銷釘直徑d13.82mm，取d=14mm。5-9解：（1）鍵受到的剪切力如下圖所示?？蓪⒓羟辛瓶醋骷凶饔迷诩羟忻鎚-m上，則其傳遞的力偶矩為所以 （2）校核鍵的剪切強度，易知剪切面上剪力Q=P，剪切面積，則剪切應力由于

10、，剪切強度足夠。 （3）校核鍵的擠壓強度因為鍵與軸，鍵與齒輪接觸的面積相等，故任取一擠壓面校核即可。由力的平衡條件知：擠壓力 ，擠壓計算面積 ，則擠壓應力 由于 ，擠壓強度也足夠。 所以，鍵的強度足夠。5-15解：求支座A的約束反力，由靜力平衡方程得：以A為原點，AB方向為x軸正方向建立坐標系，取距原點為 的任意截面，求得彎矩方程如下：AC段：CD段： DB段：作出梁的彎矩圖如圖P4-2示可見，最大彎矩出現在支座A處 對單根槽鋼，其最大彎矩為：由于梁為等截面梁，各段的抗彎模量相同， 故 根據普通槽鋼的幾何性質標準（GB/T 707），選擇8號槽鋼，其，總高為80mm，總寬為43mm，具體尺寸見

11、標準。5-16解：（1）計算梁受到的最大彎矩由梁受力的對稱性可知支座C、D的約束反力相等，即：設集中力的作用點為E，將梁分為CE、ED兩段，以C點為原點，CD方向為x軸正方向建立坐標系，求得彎矩方程：CE段：ED段：因CE段與ED段受力對稱，截面受到的彎矩也應對稱。CE段（），單調遞增，ED段彎矩自然遞減。故 由于是等截面梁，且可得危險截面的最大正應力： 危險截面為集中力F作用的截面。（2）由前面已求彎矩方程得：梁各處的慣性矩都一樣，其值為 （拉應力）（壓應力）也即：由于A、B兩點的彎矩均為正值，而A、B點分別位于對稱中心線的下、上方，因此，A點的應力應為拉應力，B點的應力應為壓應力。5-19解：由靜力平衡方程知，簡支梁兩端的約束反力均為：以梁左端為原點，梁中