工程力學(xué)C作業(yè)

1、1 次作業(yè)36試作下列各桿件的受力圖。：37。 14試作下面物體系中各指定物體的受力圖 :（a)圓柱體 OAB及整體;（eOAB；（b)吊鉤 G、鋼梁、構(gòu)件;AB及整體；(f ）AB、DEC.38.AB BC 兩部分組成,A、C 為固定鉸支座，B 為中間鉸。試求支A、C B 的約束力。設(shè)剛架的自重及摩擦均可不計(jì).39。F壓路的碾子O 重P = 20 kN，半徑R = 400 mm.試求碾子越過(guò)高度 = 80 mm 的石塊時(shí),所需最小的水平拉力.設(shè)石塊不動(dòng).Fmin：Fmin = 15 kN40.ABCD A F = 1 kN AB CD C 點(diǎn)用鉸鏈連接，B、D 兩CD 所受的力和支座B 的約

2、束力。41.AB C F = 20 kNA 和 B的約束力.梁重及摩擦均可不計(jì).42。a P = 5 kN 的球懸掛在繩上，且和光滑的墻壁接觸，繩和墻的30。試求繩和墻對(duì)球的約束力。（4）x、y 21 中所示，于是43。P = 1 kN 30AB 系住215 a）AB 受到的拉力及球?qū)π泵娴膲毫Α?4。45。46。eAB 梁上作用一矩為 M l，梁重及摩擦均不計(jì)。試求在圖示e四種狀況下支座 A、B 的約束力。47。D ABE 上產(chǎn)生很大的壓力，從而加速導(dǎo)軌的磨損并影響鍛件的精度 .已知鍛打F = 1000 kN，偏心距力.48。e = 20 mmh = 200 mm，試求鍛錘給兩側(cè)導(dǎo)軌的壓OA

3、BO ，在圖示位置平衡。已知 OA = 400 mm，O B = 600 mmOA 上的11力偶的力偶矩之大小M = 1 N m.試求力偶矩 M的大小和桿 AB 所受的力.e1e249。圖中,如作用于扳手上的力 F = 200 N，l = 0.40 m， = 60，O 點(diǎn)之矩.50。試用合力矩定理計(jì)算圖中力 對(duì)51.O 點(diǎn)之矩。ea AB M = 300 N m 的力偶作用。試求支座 A、B 的約束力。e2 次作業(yè)20。F壓路的碾子O 重P = 20 kN,半徑R = 400 mm試求碾子越過(guò)高度 = 80 mm 的石塊時(shí)，所需最小的水平拉力.設(shè)石塊不動(dòng)。Fmin：Fmin = 15 kN21

4、.簡(jiǎn)易起重機(jī)用鋼絲繩吊起重 P = 2 kN 的物體。起重機(jī)由桿 AB、AC A、DABAC （忽視滑輪尺寸）.AB：F= 0.414 kN（壓），F(xiàn)= -3.146 kNAB22。擦力.：3623。36AB 上，作用有力 F = 50 kN，試求支座 A B 的約束力。不計(jì)梁重及摩F試求圖中各力在坐標(biāo)軸上的投影。已知：F1N，各力方向如圖所示。解:應(yīng)用教材中公式（2-3）得=F2=F4= 10 kN,F=F5= 15 kN，F(xiàn)= 20 kF =F=10kN，F(xiàn)=0，F(xiàn)=0，F(xiàn)=F=10kN1x11y2x2y2F F =3xF cos30= 15 0.866 kN = 12.99kNF =3y

5、F sin30= 15 0.5 kN = 7。50 kNF =4xF sin30= 10 0。5 kN = 5 kNF =4y F cos30= 10 0.866 kN = 8.66 kN34F = F5x54cos60= 15 0.5 kN = 7.50 kNF5yF6xF6y24。= - F5= - F6= - F6sin60= - 15 0.866 kN = - 12。99 kNsin30= - 20 0。5 kN = 10 kN cos30= - 20 0。866 kN = - 17。3 kN在圖示結(jié)構(gòu)中,A、B、C 處均為光滑鉸接。已知C點(diǎn)處的約束力.F = 400 N,桿重不計(jì),尺

6、寸如圖所：FF= 880 N()，= 480 N：FFCxCy25.A 固定而右端 B 自由的懸臂梁 AB，自重不計(jì)，承受集度為 q(N/m）的滿布lA 處的約束力。AxAy:F = 0，F(xiàn) = ql + F(）,M = ql2 + F AxAy26。試分別求圖中兩根外伸梁其支座處的約束力。梁重及摩擦均不計(jì) .：27。試分別求圖示兩個(gè)構(gòu)架上 A、B b C 處為鉸鏈.：28.a 示一起重機(jī),ABC AB P = 4 kNF = 10kNBC 桿自重不計(jì)。試求桿 BC 所受的拉力和鉸鏈 A 給AB 的約束力。：(1）依據(jù)題意，選 AB 為爭(zhēng)辯對(duì)象.29。aABA B l = 4ea，梁的左半部分

7、作用有集度為 q 的均布荷載，在 D Me的力偶作用。梁的自重及各處摩擦均不計(jì)。試求 A B 處的支座約束力.30。一汽車(chē)起重機(jī)，車(chē)身重 P P ，起重機(jī)吊臂重 P ，如圖所示。試求當(dāng)123吊臂在汽車(chē)縱向?qū)ΨQ(chēng)面內(nèi)時(shí)，不至于使汽車(chē)翻倒的最大起重量 P.max31。試判別圖示桁架中哪些桿其內(nèi)力等于零，即所謂“零桿”.你能否總結(jié)出判別零桿的規(guī)律？（a)DE ，EF， FG， BG(b）BC ，AC32。1P = 1。0 kN的物塊置于水平支承面上，受傾斜力 F = 0.5 kN作用,并分別如1sa、b 中所示。物塊與水平支承面之間的靜摩擦因數(shù) fs0.40,fd=0.30，問(wèn)在圖中兩種狀況下物塊是否

8、滑動(dòng)？并求出摩擦力。max由于保持平衡所需的摩擦力F=0。433 kN F=0。5 kN,因此物塊保持平衡，沒(méi)有max滑動(dòng)。值得留意的是,此時(shí)的摩擦力 F= 0。433 kN 是由平衡方程確定的，而不是F=0。5kN。只有在臨界平衡狀態(tài)，摩擦力才等于最大靜摩擦力 F。maxmax33。A 置于斜面上，斜面傾角 =30， P=350N，在物塊上加一水FT=100N， 物塊與斜面間的靜摩擦因數(shù) fs=0.35,動(dòng)摩擦因數(shù) fd=0.25。試問(wèn)物塊是否平衡？并求出摩擦力的大小和方向 .,其中，F(xiàn)=100 N，F(xiàn)=150 N， F=500123 b=4m，c=3m。 試45求各力在坐標(biāo)軸上的投影。35

9、。36.：F =130.0N，F(xiàn) =75,F =260.0N，F(xiàn) =1000N，F(xiàn) =1190N，F(xiàn) =156。0N1x1y1z2x2y2z3 次作業(yè)22.曲柄連桿機(jī)構(gòu)的活塞上作用有力 F = 400 N。如不計(jì)摩擦和全部構(gòu)件的重量，問(wèn)eOA 上應(yīng)加多大的力偶矩 Me：23。1-12-2橫截面上的軸力,并作軸力圖.：24。，試求各橫截面上的應(yīng)力。：25. 試求圖示階梯狀直桿橫截面1-1，2233上的軸力,并作軸力圖.若橫截面面積 ，并求各橫截面上的應(yīng)力。:26簡(jiǎn)易起重設(shè)備的計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖所示。已知斜桿AB用兩根 不等邊角鋼組成，鋼的許用應(yīng)力。試問(wèn)在提起重量為的重物時(shí)，斜桿AB是否滿足強(qiáng)度條件?：

10、27。圖 a的軸力，并作軸力圖。：28。如圖 a所示.F50 kN，試求荷載引起的最大工作應(yīng)力。：解：首先作柱的軸力圖如圖b所示.由于此柱上下兩段的橫截面尺寸不同，故不能應(yīng)用公式 (73）計(jì)算柱的最大工作應(yīng)力，必需利用公式（7-2)求出每段柱的橫截面上的正應(yīng)力，然后進(jìn)行比較以確定全柱的最大工作應(yīng)力 .、兩段柱（圖a）橫截面上的正應(yīng)力分別為29。 一橫截面為矩形的鋼制階梯狀直桿 ,其受力狀況及各段長(zhǎng)度如圖 a所示.ADDB段的橫截面面積為 BC ：解：首先作桿的軸力圖如圖 b AD 段橫截面上。由于 DB段的橫截面面積與 AD段相同，而軸力較小，故其工作應(yīng)力肯定小于 AD段的。于是只需分別對(duì) A

11、DBC段進(jìn)行計(jì)算。對(duì)于 AD段，按強(qiáng)度條件要求其橫截面面積 A 為I30。8080710號(hào)槽Q235鋼，許用應(yīng)力= 120 MPa.試求許用荷載F.：31。圖 a所示為一階梯形鋼桿，A = A= 500 mm2，CDA = 200 m31E = 2。02105MPa。試求桿l.圖中長(zhǎng)度單位為 mm。：解b所示.由于各段桿的軸力和橫截面面積不盡相同 ,故須分段利用拉壓胡克定律求各段桿的縱向變形，它們的代數(shù)和才是整個(gè)桿的縱l。32。（或這類(lèi)橫截面所在的區(qū)段）。：AB段：30 kN（拉)，BC段：0 , CD段： 20 kN（壓）;AB段：10 kN(拉），BC段:-10 kN(壓）, CD段:20

12、 kN（拉)；(c) AB段:0，BC段:10拉），CD段：15kN(拉)33。試判定圖示桿系是靜定的,還是超靜定的;若是超靜定的,試確定其超靜定次數(shù),并寫(xiě)出求解 桿系內(nèi)力所需的位移相容條件（不必具體求出內(nèi)力）。圖中的水平桿是剛性桿，各桿的自重均不計(jì)。：134。:（1）最大切應(yīng)力及兩端截面間的相對(duì)扭轉(zhuǎn)角； (2）圖示截面上 A，B，C 三點(diǎn)處切應(yīng)力的數(shù)值及方向；（3）C點(diǎn)處的切應(yīng)變.：最大切應(yīng)力；AC的扭轉(zhuǎn)角。37.：38。:39.一傳動(dòng)軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖 a所示，作用于其上的外力偶之矩的大小分別是：MA= 2 kN m,MB= 3.5 kN m,MC= 1 kN m，MD= 0。5 kN m，

13、轉(zhuǎn)向如圖.試作該傳動(dòng)軸的扭矩圖。：40.d = 40 mm,所傳遞的功率為 30 kW,轉(zhuǎn)n = 1 400 r/min45 號(hào)鋼制成，許用切應(yīng)力 = 40 MPa,切變 = 1 /m度和剛度.：解：首先計(jì)算扭轉(zhuǎn)力偶矩 M。41.傳動(dòng)軸如圖 an=300 r/minAP1= 500 kW;若不計(jì)軸承摩擦所耗的功率，三個(gè)從動(dòng)輪 B、C、D輸出的功率分別為 P = 150 kW，2P = 150 kW,P = 200 kW45之比1/2.材料的許用切應(yīng)力 = 40 MPa，其切變模量G=810434MPa。單位長(zhǎng)度桿的許用扭轉(zhuǎn)角 =0。3/m。試作軸的扭矩圖，并按強(qiáng)度條件和剛度條件選擇軸的直徑。4

14、2。試作圖示各桿的扭矩圖，并指出最大扭矩的值及其所在的橫截面（或這些橫截面所在的區(qū)段).:（a) T= M;(b) T= 2 MCD段；(c） T= 3 kNm，在DE段43。maxemaxemax 大切應(yīng)力。:T = 1.5 kN m,試求橫截面上的最44.空心鋼圓軸的外直徑 D = 80 mmd = 62.5 mmM = 1e0 N mG = 8104MPa。 試作橫截面上切應(yīng)力的分布圖; 試求最大切應(yīng)力和單位長(zhǎng)度扭轉(zhuǎn)角。：45.d = 50 mm120 r/min。若該軸橫截面上的最大切應(yīng)力等60 MPa： P = 18。5 kWkW4 次作業(yè)15.一根等直桿受力如圖所示。已知桿的橫截面

15、面積A 和材料的彈性模量E。試作軸力圖，并求桿端點(diǎn)D的位移。:16。試求圖示各梁中指定截面上的剪力和彎矩。:17。試指出圖示剪力圖和彎矩圖的錯(cuò)誤.：18。矩形截面的懸臂梁受集中力和集中力偶作用，如圖所示。試求截面mm 和固定端截面 ：19。28aQ235鋼，其許用彎曲正應(yīng)力 。試求梁的許可荷載F。：20.：21.：22.試求圖 a1-1、22、3-3、44上的剪力和彎矩.：23.圖 a所示為一受滿布均布荷載的懸臂梁。試作此梁的剪力圖和彎矩圖.:解x（圖 a）x表示橫截面的位置.x 函數(shù)關(guān)系，我們分別把這種函數(shù)關(guān)系式叫做梁的剪力方程和彎矩方程。為此，將梁在任意x 處用橫截面截開(kāi)。明顯，就此梁而言

16、，若取左段分別體為爭(zhēng)辯對(duì)象(圖 b)則不必求支座約束力。依據(jù)左段分別體的平衡條件便可列出剪力方程和彎矩方程如下：以上兩式后面括號(hào)里的不等式是用來(lái)說(shuō)明對(duì)應(yīng)的內(nèi)力方程所適用的區(qū)段。有了剪力方程和彎矩方程，便可在相應(yīng)的坐標(biāo)系里作出梁的剪力圖(圖 c）和彎矩圖(圖 d)。此梁的剪力FqxFxF0SSS- ql作出。（注：剪力方程在x = l處是不適用的,因該處有集中支座約束力。此處取xSl，實(shí)際上是指l稍左一點(diǎn)的截面）。作彎矩圖時(shí)，表示彎矩M的縱坐標(biāo)（圖 d）取向下為正，以使梁的彎矩圖始終位于梁的受拉一側(cè).該梁的彎矩方程)q2 /2表明x的二次函數(shù)，彎矩圖為二次拋物線。在描點(diǎn)作圖時(shí)至少需確定圖線上的三

17、個(gè)點(diǎn),（0)= 0，（l/ 2）= q2（）= q2.從內(nèi)力圖得知，固定端左側(cè)橫截面上的剪力和彎矩都有最大值，F(xiàn)S,max= ql，Mmax=q2(內(nèi)力的最大值一般都以確定值為準(zhǔn)）.24.對(duì)于圖 a所示受滿布均布荷載的簡(jiǎn)支梁,試作剪力圖和彎矩圖。:25.圖 a所示為一受集中荷載 作用的簡(jiǎn)支梁 .試作其剪力圖和彎矩圖 .：26.試求圖示諸梁中各指定的橫截面上（11、2-2 等)的剪力和彎矩。：F =F = FS1S2=2kN，M1=- 3 kNm,M2=1 kNm，M= 4kNm3FS1=0，F(xiàn)S2= F =qa，F(xiàn)S3=- qa，M =10，M2=M3=-q2，M4= q2(c）F=ql,F=

18、F=0，M =M=M=q2S1S2S3123（d）F=F=F=,M=，M=，M=S1S2S3123(e）FS1=3kN,FS2=FS3=1.5kN，M1=M2=0.6= 0。3kNm3（f)F =FS1= 0，F(xiàn)S3=117S4=017qa，M=M12=M =q32M4=1.67q2(g)F=F=F=-0。5F，M =M=0，M=0.25FlS1S2S3123FS1= 0。5ql,F =S2-ql，F(xiàn)S3=ql，M1=q2M 2M=q2327。試求圖示折桿中各指定的橫截面（11、22 等）上的內(nèi)力.：(a）F =FN1= 10kN，F(xiàn)N3=0,FS1=0,FS2=0，F(xiàn)S3= 10kNM =1-10kNm，M =210kNm，M3=10kNm；