工程力學(xué)競賽復(fù)習(xí)題及答案

1、工程力學(xué)競賽復(fù)習(xí)題及答案 16,畫出桿 AB 的受力 圖； 17, 畫出桿 AB 的受力 圖； 18, 畫出桿 AB 的受力 圖； 25, 畫出桿 AB 的受力 圖； 第 1 頁,共 26 頁工程力學(xué)競賽復(fù)習(xí)題及答案 物系受力圖 26, 畫出圖示物體系中桿 AB,輪 C,整體的受力圖； 7, 圖示圓柱 A 重力為 G, 在中心上系有兩繩 AB 與 AC, 繩子分別繞過光滑的滑輪 B 與 C, 并分別懸 掛重力為 G1與 G2的物體 , 設(shè) G2 G1；試求平穩(wěn)時的 角與水平D 對圓柱的約束力； 面 解 1 取圓柱 A 畫受力圖如以下圖； AB , AC 繩子拉力大小分別等于 G1, G2； 2

2、 建直角坐標系 , 列平穩(wěn)方程 : Fx 0, - G1+G2cos 0第 2 頁,共 26 頁工程力學(xué)競賽復(fù)習(xí)題及答案 Fy 0, FN G2sin- G 0 3 求解未知量； 8,圖示翻罐籠由滾輪 A,B 支承 , 已知翻罐籠連同煤車共重 G=3kN,=30 , =45 , 求滾輪 A,B 所受到的壓力 FNA ,F NB ；有人認為 FNA =Gcos,F NB =Gcos, 對不對 , 為什么？ 解 1 取翻罐籠畫受力圖如以下圖； 2 建直角坐標系 , 列平穩(wěn)方程 : Fx 0, FNA sin -F NB sin 0 Fy 0, FNA cos +FNB cos -G 0 3 求解未

3、知量與爭辯； 將已知條件 G=3kN,=30 , =45分別代入平穩(wěn)方程 , 解得 : FNA 2, 2kN FNA 1, 55kN 有人認為 FNA=Gcos ,F NB=Gcos 就是不正確的 , 只有在 =45的情形下才正確； 第 3 頁,共 26 頁工程力學(xué)競賽復(fù)習(xí)題及答案 9,圖示簡易起重機用鋼絲繩吊起重力 G=2kN 的重物 , 不計桿件自重,摩擦及滑輪大,A,B,C 三 小 處簡化為鉸鏈連接 ; 求 AB 與 AC 所受的力； 解 1 取滑輪畫受力圖如以下圖； AB, AC 桿均為二力 桿； 2 建直角坐標系如圖 , 列平穩(wěn)方程 : Fx 0, -F AB- Fsin45 +Fc

4、os60 0 Fy 0, -F AC- Fsin60 - Fcos45 0 3 求解未知量； 將已知條件 F=G=2kN 代入平穩(wěn)方程 , 解得 : FAB -0 , 414kN 壓 FAC -3 , 15kN 壓 , 不計桿件自重,摩擦及滑輪大小 ,A,B,C 10, 圖示簡易起重機用鋼絲繩吊起重力 G=2kN 的重物 三處簡化為鉸鏈連接 ; 求 AB 與 AC 所受的力； 第 4 頁,共 26 頁工程力學(xué)競賽復(fù)習(xí)題及答案 解: 1 取滑輪畫受力圖如以下圖；AB,AC 桿均為二力桿； 2 建直角坐標系如圖 , 列平穩(wěn)方程 : Fx 0, -F AB-F ACcos45 - Fsin30 0

5、Fy 0, -F ACsin45 - Fcos30 -F 0 3 求解未知量； 將已知條件 F=G=2kN 代入平穩(wěn)方, 解得 :F AB 2, 73kN 拉 FAC -5 , 28kN 壓 程 24, 試求圖示梁的支座反力；已知 解 1 取梁 AB 畫受力圖如以下圖； 2 建直角坐標系 , 列平穩(wěn)方程 : Fx 0, FA FBx 0 F=6kN, M=2kNm,a=1m ； 工程力學(xué)競賽復(fù)習(xí)題及答案 Fy 0, FBy F 0 M B F 0, - FA a+Fa+M 0 3 求解未知量； 將已知條件 F=6kN , M=2kN m, a=1m代入平穩(wěn)方程 , 解得 : F A 8kN ;

6、F Bx 8kN ;F By 6kN ； 27, 試求圖示梁的支座反力；已知 F=6kN,q=2kN/m, M=2kNm,a=1m； 解: 求解次序 : 先解 CD 部分再解 ABC 部分； 解 CD 部分 1 取梁 CD 畫受力圖如上左圖所示； 2 建直角坐標系 , 列平穩(wěn)方程 : Fy0, FC- qa+FD 0 M C F 0, -qa0, 5a +FDa 0 3 求解未知量；將已知條件 q=2kN/m , a=1m 代入平穩(wěn)方程；解得 : FC 1kN ; FD 1kN 解 ABC 部分 1 取梁 ABC 畫受力圖如上右圖所示； 2 建直角坐標系 , 列平穩(wěn)方程 : Fy 0, -F/

7、C+FA+FB- F 0 M A F 0, - F/C2a+FB a- F a- M 0 3 求解未知量； 將已知條件 F=6kN , M=2kN m, a=1m, F/C = F C=1kN 代入平穩(wěn)方程； 解得 : FB 10kN ; FA - 3kN 梁支座 A,B,D 的反力為 :FA- 3kN ; FB 10kN ; FD 1kN ； 32, 圖示汽車起重機車體重力 G1=26kN, 吊臂重力 G2=4,5kN, 起重機旋轉(zhuǎn)與固定部分重力 G3=31kN； 設(shè)吊臂在起重機對稱面內(nèi) , 試求汽車的最大起重量 G； 第 6 頁,共 26 頁工程力學(xué)競賽復(fù)習(xí)題及答案 解: 1 取汽車起重機

8、畫受力圖如以下圖；當(dāng)汽車起吊最大重量 2 建直角坐標系 , 列平穩(wěn)方程 : G 時 , 處于臨界平穩(wěn) , FNA =0； M B F= 0, - G2 2, 5m+Gmax 5, 5m+G1 2m=0 , 3 求解未知量；將已知條件 G1=26kN , G2=4, 5kN 代入平穩(wěn)方程 , 解得 : Gmax=7, 41kN 33, 汽車地秤如以下圖 ,BCE 為整體臺面 , 杠桿 AOB 可繞 O 軸轉(zhuǎn),B,C,D 三點均為光滑鉸鏈連接 動 已知砝碼重 G1, 尺寸 l ,a ；不計其她構(gòu)件自重 , 試求汽車自重 G2； 解: 1 分別取 BCE 與 AOB 畫受力圖如以下圖； 第 7 頁,

9、共 26 頁工程力學(xué)競賽復(fù)習(xí)題及答案 2 建直角坐標系 , 列平穩(wěn)方程 : 對 BCE 列 Fy 0, FBy G2 0 , 解得 : G2 l G1 /a F/By a F l 0 對 AOB 列 MO F 0, 3 求解未知量；將已知條件 FBy =F/ By , F=G 1 代入平穩(wěn)方程 3, 拉桿或壓桿如以下圖；試用截面法求各桿指定截面的軸力 解: 1 運算 A 端支座反力；由整體受力圖建立平穩(wěn)方程 : Fx 0, 2kN-4kN+6kN-F A 0 FA 4kN 2 分段運算軸力 , 并畫出各桿的軸力圖； 桿件分為 3 段；用截面法取圖示爭辯對象畫受力圖如圖 , 列平穩(wěn)方程分別求得

10、: F N1=- 2kN 壓 ;F N2 =2kN 拉 ;F N3 =- 4kN 壓 3 畫軸力圖；依據(jù)所求軸力畫出軸力圖如以下圖； 第 8 頁,共 26 頁工程力學(xué)競賽復(fù)習(xí)題及答案 4, 拉桿或壓桿如以下圖；試用截面法求各桿指定截面的軸力 解: 1 分段運算軸力 , 并畫出各桿的軸力圖； 桿件分為 3 段；用截面法取圖示爭辯對象畫受力圖如圖 , 列平穩(wěn)方程分別求得 : F N1 =-5kN 壓 ; F N2=10kN 拉 ; F N3=-10kN 壓 2 畫軸力圖；依據(jù)所求軸力畫出軸力圖如以下圖； 7, 圓截面階梯狀桿件如以下圖 , 受到 F=150kN 的軸向拉力作用；已知中間部分的直徑

11、d1=30mm, 兩端部分直徑為 d 2=50mm,整個桿件長度 l=250mm,中間部分桿件長度 l1=150mm,E=200GPa； 試求 :1 各部分橫截面上的正應(yīng)力 ;2 整個桿件的總伸長量； 工程力學(xué)競賽復(fù)習(xí)題及答案 10, 某懸臂吊車如以下圖；最大起重荷載 G=20kN,桿 BCQ235A 圓鋼 , 許用應(yīng)力 =120MPa； 為 試按圖示位置設(shè)計 BC 桿的直d； 徑 第 10 頁,共 26 頁工程力學(xué)競賽復(fù)習(xí)題及答案 1, 圖示切料裝置用刀刃把切料模中 b=320MPa；試運算切斷力； 12mm 的料棒切斷；料棒的抗剪強度 2, 圖示螺栓受拉力 F 作用；已知材料的許用切應(yīng)力

12、與許用拉應(yīng)力 的關(guān)系 為 =0,6 ；試求螺栓直徑 d 與螺栓頭高度 h 的合理比例； 第 11 頁,共 26 頁工程力學(xué)競賽復(fù)習(xí)題及答案 3, 已知螺栓的許用切應(yīng)力 =100MPa,鋼板的許用拉應(yīng)力 =160MPa；試運算 圖示焊接板的許用荷載 F ； 6, 階梯軸 AB 如以下圖 ,AC 段直徑 d1=40mm,CB 段直徑 d2=70mm,外力偶矩 M B=1500Nm,M A=600Nm, MC=900Nm,G=80GPa,=60MPa, / =2o/m；試校核該軸的強度與剛度； 第 12 頁,共 26 頁工程力學(xué)競賽復(fù)習(xí)題及答案 7, 圖 示 圓 軸 AB 所 受 的 外 力 偶 矩

13、 M e1=800Nm,M e2=1200Nm,M e3=400Nm,G=80GPal,2=2l1=600mm =50MPa, /=0,25o/m；試設(shè)計軸的直徑； 第 13 頁,共 26 頁工程力學(xué)競賽復(fù)習(xí)題及答案 8,直徑 d=25mm 的圓鋼桿 ,受軸向拉力 F=60kN 作用時 ,在標 矩 l =200mm 的長度 內(nèi)伸長 l =0, 113mm;受外力偶矩 M e=200Nm,的作用時 ,相距 l=150mm的 兩橫截面上的相對轉(zhuǎn)角為 =0, 55o；試求鋼材的 E 與 G； 8, 試列出圖示梁的剪力方程與彎矩方程 , 畫剪力圖與彎矩圖 , 并求出 FS, max 與 Mmax；設(shè)

14、q, F, l 均為已知； 第 14 頁,共 26 頁工程力學(xué)競賽復(fù)習(xí)題及答案 第 15 頁,共 26 頁工程力學(xué)競賽復(fù)習(xí)題及答案 9,試列出圖示梁的剪力方程與彎矩方程 , 畫剪力圖與彎矩圖 , 并求出 FS, max 與 Mmax；設(shè) q, l 均為已知； 第 16 頁,共 26 頁工程力學(xué)競賽復(fù)習(xí)題及答案 10, 試列出圖示梁的剪力方程與彎矩方程 , 畫剪力圖與彎矩圖 , 并求出 FS, max 與 Mmax；設(shè) q, l, F,Me 均為已知； 第 17 頁,共 26 頁工程力學(xué)競賽復(fù)習(xí)題及答案 11, 不列剪力方程與彎矩方程 , 畫出圖示各梁的剪力圖與彎矩圖 , 并求出 FS, max

15、 與 Mmax； 解: 1由靜力平穩(wěn)方程得 :FA=F,MA= Fa 方 , 向如以下圖； 2利用 M,FS,q 之間的關(guān)系分段作剪力圖與彎矩圖； 3梁最大確定值剪力在 小為 2Fa； AB 段內(nèi)截面 ,大小為 2F；梁最大確定值彎矩在 C 截面 , 大 第 18 頁,共 26 頁工程力學(xué)競賽復(fù)習(xí)題及答案 12, 不列剪力方程與彎矩方程 與 Mmax； 1由靜力平穩(wěn)方程得 : FA=3ql /8,FB=ql /8； , 畫出圖示各梁的剪力圖與彎矩圖 , 并求出 FS, max 解: 2利用 M,FS,q 之間的關(guān)系分段作剪力圖與彎矩圖； 3 梁的最大確定值剪力在 A 右截面 , 大小為 3ql

16、 /8 ；梁的最大彎矩確定值在距 A 2 端 3l /8 處截面 , 大小為 9ql /128 ； 第 19 頁,共 26 頁工程力學(xué)競賽復(fù)習(xí)題及答案 13, 不列剪力方程與彎矩方程 , 畫出圖示各梁的剪力圖與彎矩圖 , 并求出 FS, max 與 Mmax； 解: 1由靜力平穩(wěn)方程得 : FB=2qa,MB=qa2,方向如以下圖； 2利用 M,FS,q 之間的關(guān)系分段作剪力圖與彎矩圖； 3梁的最大確定值剪力在 B 左截面 ,大小為 2qa；梁的最大確定值彎矩在距 AC 段 內(nèi)與 B 左截面 ,大小為 qa2； 第 20 頁,共 26 頁工程力學(xué)競賽復(fù)習(xí)題及答案 15, 不列剪力方程與彎矩方程

17、 , 畫出圖示各梁的剪力圖與彎矩圖 , 并求出 FS, max 與 Mmax； 解: 1由靜力平穩(wěn)方程得 : FA=9qa/4,FB= 3qa/4 ； 2利用 M,FS,q 之間的關(guān)系分段作剪力圖與彎矩圖； 3梁最大確定值剪力在 A 右截面 ,大小為 5qa/4；梁最大彎矩確定值在 A 截面 ,大 小為 qa2/2； 第 21 頁,共 26 頁工程力學(xué)競賽復(fù)習(xí)題及答案 7, 空心管梁受載如以下圖；已知 =150MPa,管外徑 D=60mm,在保證安全的條 件下 ,求內(nèi)經(jīng) d 的最大值； 第 22 頁,共 26 頁工程力學(xué)競賽復(fù)習(xí)題及答案 8 , 鑄 鐵 梁 的 荷 載 及 橫 截 面 尺 寸 如 圖 所 示 , 已 知 Iz=7 , 63 10-6m4, t =30MPa,c =60MP