天津大學(xué)版工程力學(xué)習(xí)題答案部分

.z.3-10求圖示多跨梁支座A、C處的約束力。M=8kN·m，q=4kN/m，l=2m。BBq2llCFBFC(b)M(c)BqA2ll2lCFCMAFAM〔a〕BqA2ll2lC習(xí)題3-10圖解：〔1〕取梁BC為研究對(duì)象。其受力如圖(b)所示。列平衡方程〔2〕取整體為研究對(duì)象。其受力如圖(c)所示。列平衡方程3-11組合梁AC及CD用鉸鏈C連接而成，受力情況如圖(a)所示。設(shè)F=50kN，q=25kN/m，力偶矩M=50kN·m。求各支座的約束力。習(xí)題習(xí)題3-11圖2m2mCDMqFCFD2m1m2m2m1mmCBADAAMF(a)q(b)一(c)一1m2m1mmBAAAFFAFBqC解：〔1〕取梁CD為研究對(duì)象。其受力如圖(c)所示。列平衡方程〔2〕取梁AC為研究對(duì)象。其受力如圖(b)所示，其中F′C=FC=25kN。列平衡方程600600)〕300)〕500)〕400)〕A)〕B)〕C)〕D)〕E)〕40kN)〕20kN)〕25kN)〕25kN)〕〔a〕)〕A)〕B)〕C)〕D)〕E)〕40kN)〕20kN)〕25kN)〕20kN)〕1)〕1)〕FN2)〕A)〕B)〕40kN)〕2)〕2)〕223344FN3)〕25kN)〕25kN)〕D)〕33〔b〕)〕〔c〕)〕〔d〕)〕〔e〕)〕20)〕20)〕20)〕FN圖〔kN〕)〕〔g〕)〕習(xí)題6?1圖)〕FN4)〕20kN)〕441)〕1)〕〔f〕)〕20kN)〕FN1)〕A)〕20kN)〕20kN)〕6?1作圖示桿件的軸力圖。 解：在求AB段內(nèi)任一截面上的軸力時(shí)，在任一截面1?1處截?cái)?，取左段為脫離體〔圖c〕，并設(shè)軸力FN1為拉力。由平衡方程求出：同理，可求得BC段任一截面上的軸力〔圖d〕為求CD段內(nèi)的軸力時(shí)，將桿截開后取右段為脫離體，并設(shè)軸力FN3為拉力〔圖e〕。由同理，可得DE段內(nèi)任一橫截面上的軸力FN4為〔圖f〕 按軸力圖作圖規(guī)則，作出桿的軸力圖〔圖g〕。6?8圖示鋼桿的橫截面面積為200mm2，鋼的彈性模量E=200GPa，求各段桿的應(yīng)變、1.2m0.6m1.2m0.6m1m0.8mABCDE40kN55kN25kN20kN)〕習(xí)題6?8圖軸力圖10kN5kN50kNN20kN 解：〔1〕由截面法直接作軸力圖〔2〕計(jì)算各段截面的應(yīng)力計(jì)算各段截面的應(yīng)變計(jì)算各段截面的的伸長(zhǎng)計(jì)算桿件總伸長(zhǎng)2m1.5m1mF2F3F4F1ⅡⅠⅢ習(xí)題6?9圖軸力圖30kN15kNN25kN6?9圖示一階梯形截面桿，其彈性模量E=200GPa，截面面積AⅠ=300mm2，AⅡ=250mm2，2m1.5m1mF2F3F4F1ⅡⅠⅢ習(xí)題6?9圖軸力圖30kN15kNN25kN 解：〔1〕由截面法直接作軸力圖〔2〕計(jì)算各段截面的應(yīng)力〔3〕計(jì)算各段截面的應(yīng)變計(jì)算各段截面的的伸長(zhǎng)〔5〕計(jì)算桿件總伸長(zhǎng)習(xí)題習(xí)題6?11圖l2l2l1BCAF6?11圖示一三角架，在節(jié)點(diǎn)A受F力作用。設(shè)AB為圓截面鋼桿，直徑為d，桿長(zhǎng)為l1；AC為空心圓管，截面積為A2，桿長(zhǎng)為l2。：材料的容許應(yīng)力[σ]=160MPa，F(xiàn)=10mm，A2=5010-8m2，l1=2.5m，l2=1.5m。試作強(qiáng)度校核。 解：(1)求各桿的軸力，取A節(jié)點(diǎn)為脫離體，并由A點(diǎn)受力圖FNACFNABAFA點(diǎn)受力圖FNACFNABAF〔2〕計(jì)算各桿截面的應(yīng)力故滿足強(qiáng)度條件，構(gòu)造是平安的。0.4mA0.5m習(xí)題8?12圖P1CP3BP28?12傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速為n=500r/min，主動(dòng)輪1輸入功率P1=500kW，從動(dòng)輪2、3分別輸出功率P2=200kW，P30.4mA0.5m習(xí)題8?12圖P1CP3BP2試確定AB端的直徑d1和BC端的直徑d2。假設(shè)AB和BC兩端選用同一直徑，試確定直徑d。主動(dòng)輪和從動(dòng)輪應(yīng)如何安排才比擬合理？解：〔1〕圓軸上的外力偶分別為作圓軸的扭矩圖?！?〕根據(jù)強(qiáng)度條件確定AB段和BC段的直徑，AB段:得AB段的直徑為BC段:得AB段的直徑為(3)根據(jù)剛度條件確定AB段和BC段的直徑，AB段:得AB段的直徑為BC段:得BC段的直徑為(3)假設(shè)選同一直徑,應(yīng)取.(4)將主動(dòng)輪置于中間比擬合理,此時(shí)最小.9?5試列出以下梁的剪力方程和彎矩方程，并畫出剪力圖和彎矩圖。AAB(c)FFl/4CDFFlFFl/4FAFB①支反力，②內(nèi)力方程：AC段〔0<*<〕〔0≤*≤〕CD段〔<*≤〕〔≤*<〕DB段〔≤*<l〕〔<*≤l〕③內(nèi)力圖FS圖M圖qq=6kN/mABCD(g)2mF=9kN2m6m解：q=q=6kN/mABF=9kNFCFD①支反力FC=28kN，F(xiàn)D=29kN9kN19kN17kN12kN18kN.m9kN19kN17kN12kN18kN.m12kN.m5.167mM圖10?7