工程力學(xué)習(xí)題 廖明成

1*第十五章能量法簡介習(xí)題15.1試計算圖標(biāo)結(jié)構(gòu)的變形能。略去剪切影響，為。對于只受拉壓變形的桿件，需要考慮拉壓的變形能。解：〔a〕如圖a所示，因結(jié)構(gòu)和載荷均對此，所以利用靜力學(xué)平衡條件，可很容易地得到約束反力并且只取梁的一般進行計算。AB段梁任一截面上的彎矩方程為梁的應(yīng)變能為〔b〕如圖b所示，利用靜力學(xué)平衡條件，求的約束反力為梁各段的彎矩方程為BA段AC段應(yīng)變能為雨晝匯〔喬c社〕如飲圖膚c遇所示科，各見桿段麻的彎陰矩方別程為嫩AB析段視萍合崖BC繭段巡片玩池剛架弱的應(yīng)氣變能雜為斥(d濫)肢如圖扒d浮所示焰利用魚靜力所學(xué)平送衡條住件求捧得梁雅AC倦的支慢座反奧力和燥桿支BD孤的軸安力為氧〔拉牢〕圣梁各罩段的偉彎矩那方程居為葉CB腦段處允茫佳BA陳段編以延壩結(jié)構(gòu)胃的應(yīng)弟變能忠為趁(e壺)舍如圖趣e狂所示垃利用念靜力陡學(xué)平遠衡條蜘件，絡(luò)得剛鵝架的偉支座亡反力迫和軸響力為，鐘剛架匙各段司的彎雹矩方杠程為躍AB悶段首覺抽釣問月萄驕論BC揀段歐毛瀉材毯路屆饑妨結(jié)構(gòu)梨的應(yīng)脈變能里為閣15設(shè).易2奮捎試用甘卡氏登定理塊計算預(yù)習(xí)題坐15域-1采中各盯結(jié)構(gòu)括中截餐面德A掏的鉛顆垂位象移以擱及多B缸截面劃〔渾(e猶)理圖〕扯的轉(zhuǎn)鋒角。末解：指(a誤)催受力吸分析遞如下穩(wěn)圖所孝示，當(dāng)有分臂析可妥得在唐x肉方向側(cè)是不清受力膨，只烏受縣y獄方向紫的力常由于移在倍A樸處并誓無垂景直外推力，需為此陰，設(shè)君想在柏A圾處加萌一垂發(fā)直外晌力宏，這眠時求抖解共晚同作輸用下峽的支伶座反采力，膛A趟受力齊分析管如圖必所示吐，由鎮(zhèn)平衡電條件午求得盯彎矩絕及對短的偏占導(dǎo)數(shù)濱為家BA賽段毯描事AC澆段山怪脅截面穿A帳的鉛陽垂位稀移為案〔著2蹤〕由袖于在私A毯處并禍無垂約直外算力，嗓為此摟，設(shè)甘想在判A米處加絡(luò)一垂堪直外允力賠，這柔時求課解共奔同作集用下余的支權(quán)座反弦力，聲A續(xù)受力椒分析恭如圖幼所示睛，由械平衡畏條件造求得耐彎矩志及對富的偏也導(dǎo)數(shù)案為智BA川段殲久海AC跪段岸菜彼將以扁上結(jié)壞果代訓(xùn)入森得踏截面幕A尊的鉛照垂位纏移為禾〔港3堆〕由采于在犬A鍵處并唱無垂郊直集雕中外罪力，社為此祝，設(shè)茅想在絡(luò)A稿處加皇一垂洪直外教力炎，這乖時求顫解共退同作姓用下莖的支舌座反恐力，雜A蛋受力毅分析橡如圖歷所示側(cè)，由許平衡蹦條件需求得沾彎矩招及對這的偏宴導(dǎo)數(shù)滅為螺AB俗段傅箏BC輛段嫂哲將以把上結(jié)糊果代仁入到得剝截面哥A賴的鉛辛垂位拼移為致〔濤4搜〕題退中受沉力分月析如振圖所融示，吸由平帥衡條羞件求悄得彎固矩及掙對然的偏惜導(dǎo)數(shù)鏡為定AB雷段亦咸帝BC乘段掏羨溉考同時洞求出桶BD終軸力偏及偏者導(dǎo)數(shù)釣為肢將以蒜上結(jié)餓果代烏入壞得磁〔劃5告〕償1接．題御中受緣力分賺析如榮圖所衫示，惕由平遲衡條噸件求夠得彎聾矩及靜對攜的偏伍導(dǎo)數(shù)豬為籮AB見段飲笨暢抵牢溉滑畢鄉(xiāng)BC館段運敞死順業(yè)持將以主上結(jié)列果代盆入門得遇截面碌A(chǔ)撞的鉛搜垂位駁移為校2扛．由差于在安截面盲B有處并結(jié)無彎藥矩，廁設(shè)想打在截養(yǎng)面輔B儲處加工一個婆彎矩懸，在袍桿件丘截面唐B西上加現(xiàn)了需，如陵圖所側(cè)示，違這時茫求共戴同作除用下灑的支礙座反觸力，眉由平敏衡條梨件求截得彎蹤矩及單對疏的偏跪?qū)?shù)框為太AB處段精蘆烤年題嘩丟慨悄軋刷璃BC扶段桶次硬蜜襪孩帝將以蠻上結(jié)太果代已入意得即腦15隊.總3能璃圖示蠻桁架久，在造節(jié)點軍B廉處承慎受鉛規(guī)垂載毅荷速作用是，試創(chuàng)用卡緞氏定輝理計扭算點狠節(jié)聽B激的水計平位腿移。枝各桿險各截騙面的叉抗拉火剛度魂均為蹦EA卡。助〔粱a掘〕蠻(b狡)沫題領(lǐng)15辭-3亭圖鬼解：低〔挽a誘〕由糞于在集B罩處并辰無水肯平外壤力，嶺為此悅，設(shè)競想在無B億處加擋一水寬平外處力旬，這約時求幕解共持同作冠用下鴿的支允座反誠力，顯B祥受力恒分析鎮(zhèn)如圖氧a害所示萄，由襖平衡另條件運求得顧桿件改內(nèi)力箭及對法的偏狼導(dǎo)數(shù)丸為杜ＢＣ判桿件縣為艦，肅透ＡＢ秒桿件賢為賣，右妹ＡＣ網(wǎng)桿件論為彎，賠她于是剛Ｂ的涼水平榆位移村為躬〔２剝〕由撞于在破B庭處并持無水允平外承力，辟為此摩，設(shè)桃想在茫B叼處加伏一水咽平外繞力爪，這歲時求談解共袍同作和用下姓的支篩座反膜力，荷B掛受力熔分析忘如圖因a怨所示索，由潤平衡廚條件尾求得鈴桿件秩內(nèi)力初及對瓦的偏灘導(dǎo)數(shù)幻為村ＡＢ潤桿件閃為福副嬌援棒ＢＣ找桿件欠為阿隔犁我壩ＣＤ革桿件在為鹿辮寄飽活酸DA修桿件坊為盤錢倍本茅園ＡＣ薪桿件民為慮鋪劣糕辮委于是譽Ｂ的吵水平塞位移譜為分15膽.建4居并圖示油圓截辟面軸拆，承勤受集最度為屠的均及布力豪偶作復(fù)用，判試用爹卡氏抗定理盈的方旨法計恒算截擾面哭A搭的扭今轉(zhuǎn)角類。設(shè)旁軸的萍抗扭榴剛度辛為常賊數(shù)。謙題祖15稠-4道圖惰解：秒由于圈在截愛面涂A金處并架無扭估矩，艦設(shè)想?yún)R在截柿面燦A久處加囑一個梁扭矩撿，在同桿件醫(yī)截面薪A拼上加黎了奇，如腰圖片a狼所示峰，這提時求肺共同朱作用茶下的梢支座目反力摔，由睜平衡雁條件象可知盼桿件站上的附扭矩表及偏摸導(dǎo)數(shù)惡為莫，尖截面欺A遲的扭姥轉(zhuǎn)角益因此墓截面曉A誤的扭北轉(zhuǎn)角濁為芳15口.帝5影崖圖示誦等截鹽面剛表架，脈承受累集度沫為飲的均瘦布載遍荷作弊用，刑試用酬卡氏所定理逃計算郊截面抬A丈的鉛櫻垂位朋移。羨設(shè)各韻段抗蠻彎剛礎(chǔ)度候和抗脆扭剛營度糞均為辯鄰常數(shù)盲。行競淡界鴿材醋簡千貿(mào)擋頁題篩15搜-5到圖劇解：序由于棋在抗A語處并膨無垂珍直外侵力，旋為此咐，設(shè)還想在留A池處加凱一垂異直外舅力誓，這重時求保解共籌同作簡用下欺的支縮座反感力，暖A關(guān)受力庫分析鄉(xiāng)如圖阿a刑所示擦，由孤平衡睜條件杯求得盈桿件彩內(nèi)力粘及對康的偏行導(dǎo)數(shù)趕為瞇AB魄段濕，溜框，鋒禮；員BC鼻段瓣，沫遲堤，絕防；炮，填釋劇丙；艦截面江A丙的鉛因垂位農(nóng)移為赤15對.蠟6煌吉水平芒放置茶的一言開口夜圓環(huán)盜上墨AB思兩點驚處作貌用有凈一對睬大小辟相等池，方哲向相清反的題兩個漂力。榆徐圓環(huán)向的彈牲性常蝴數(shù)且，以逐及環(huán)模桿的業(yè)直徑董，試頭求請A只、消B效兩點遲間的桐相對喂位移金。雜題嶼15腥-6斷圖花解：疼在外誼部荷串載作形用下差圓環(huán)太的彎毛矩和韻扭矩淹方程且分別遷為，拿在兩表外荷姿載方事向上奧施加艙單位境力，竹其彎告矩和越扭矩京方程底為掌可得驚開口尸處孟A魂和找B停兩點梁的相輔對鉛希垂位委移為道矛15維.漿7道苦用卡役氏定闊理計雙算圖獻中偉C待點處斜兩側(cè)濫截面筑的相賄對轉(zhuǎn)團角?？偢鳁U奏的抗茶彎剛銅度均少為浮。釋題頸15祥-7刊圖綢解：料在鉸饅點Ｃ策加一患對大側(cè)小相等等，乳方向旨相反婦的力扣偶矩眠M醒C部，分斧別作喂用于廚鉸點棟Ｃ的逆兩邊樹如圖羊點Ｃ用兩側(cè)格截面念的相悔對角簡位移扁：問15蒙.棗8處五圖示嶼各剛傾架，扔抗彎積剛度菜為常父數(shù)，慰試計恒算支牙反力臺。翁寨低趣(b斥)際題文15作-8刃圖腔解：占〔惜a種〕此杯剛架梢是一扎次超惰靜定更結(jié)構(gòu)雕，所搖以需向要解吸除一秒個多逮余約悠束，徒即把帖Ｃ處粱的支附座換湖成滑廈動支驕座和逮代之漸以水揪平支罵反力竹，如豈圖所勸示，譜根據(jù)迷變形陰比擬晚，戲C厲點處霧實際都的水狀平位躁移為豐零，厭即爭用卡乘氏定顯理計殖算好C堅點的莖水平劣位移狗：止題中柔受力蛇分析表如圖回所示橫，由慕平衡叢條件籠求得層彎矩彎及對選的偏律導(dǎo)數(shù)條為裝BC躺段懇惑AB臣段紐躺將以咳上結(jié)巾果代嗚入春得價由題城知即膜由平刷衡方考程求栽出斯〔讓b胃〕此押剛架貞是一桃次超就靜定少結(jié)構(gòu)坊，所前以需敞要解叛除一姨個多藍余約眉束，乞即把貸D天處的蓋支座魯換成礦滑動畏支座侄和代凍之以宰水平永支反濕力孕，如績圖所緊示，穿根據(jù)該變形晃比擬純，恒D偶點處骨實際些的水騰平位醒移為鑼零，冶即烏用卡鉗氏定登理計盤算泡D躍點的弓水平汗位移舒：軋題中謀受力球分析殺如圖蝦所示鼓，由零平衡極條件心求得演彎矩茫及對欠的偏屬導(dǎo)數(shù)殿為武AB鴿段疾音輔返蛛碼遵串溝領(lǐng)依已愛貴BC撤段俱追吼常燦禾躁CD互段菜朋尼扒印演籍耐角齒喜用提反將以駱上結(jié)史果代昂入繪得慣由題椅知得姨由平胖衡條衫件可誠求出誰15映.鑄9爽袋求解遍圖中虎各靜桑不定衛(wèi)結(jié)構(gòu)營。各慎桿的心抗彎誕剛度痰相同師，都沒等于計，抗射拉剛松度也逆相同故，都峰等于招，并喘且當(dāng)蛾桿中梅只有煤拉壓亮變形貍時才鐵考慮恰拉壓球變形標(biāo)，有吼對稱姑性的面注意訪對稱搭性。柄吳掀股樹斤販弦年略流箏躺(b團)瞞夏屬期凈港洗拆?；脊s腰訂(d向)攝題躁15交-9邀圖帥解：歪〔竊1也〕在垃此桿違件體啊系內(nèi)圍部是律超靜泳定的爐，將蛾其中沸2渣桿件雞截開膏，并秀代替壁以而2肉桿件源的軸贏力惑作用誼在兩歪個截甜面上輸，如辰以下圖宵所示版由外屯力駐和處，可蠟寫出貍其它覽桿件翁的軸鄙力列疾表如熔下：靜桿件漢編號劣軸力瞇偏導(dǎo)隱數(shù)稱桿長俊1島1耍2陜3待4惑5谷6涂各桿宮求和上〔藏〕匙那么截堅面間停的相鉗對位邊移為藝，變蜓形比饑較，扭即激，所以冊由此安代入講上式膚得魄〔榨2撇〕解垃除兩共腳支拾座約服束代家之以皺反力寶，雷，并倦令水歷平桿墳的水獄平位跌移份，得檢到相筍當(dāng)系流統(tǒng)如幅圖所盛示鄭在求談剛架沾的應(yīng)譽變能因時，環(huán)假設(shè)僅均考慮叉彎曲多的影爺響，奶顯然盛可視焦與杜為一問個力少，那么所以丙由水寸平桿豎的拉應(yīng)壓變層形協(xié)隙調(diào)知何〔攝是軸以向壓嘴力，爽是軸偉向拉交力〕才〔箱3鍬〕自拼跨中腦截面藝將梁庫截開仍，兩悠局部針之間豬的相坐互作姥用內(nèi)卷力分個別以父表示棗〔如培圖所威示〕跟由于念結(jié)構(gòu)眨與荷堤載的煮對稱衣性，療必然礙有剪體力鳳剛架領(lǐng)的應(yīng)刑變能軋為病切口壓兩邊糊兩截岡面的賢相對績水平蔑位移拔為即烈切口愧兩邊額的相衛(wèi)對轉(zhuǎn)陣角為即：蚊以上葬方程雙聯(lián)立蝶求解樸，得紗〔覽4鋤〕由隙結(jié)構(gòu)癢對稱烤，荷窩載反凝對稱貢，得百靜定鎖系為園如圖組所示過C專處上槳下相庸對位隆移：尿〔與瘡圖示月相反員〕音由左笑圖平慮衡江(納向左支)摩(拔向下手)哄(報逆濾)獄由反辜對稱襲，得米右圖曠B嘩處反據(jù)力財15術(shù).游10呆障直徑錯、長宗為特的圓浴木樁誼，下字端固敵定，講上端益受重西的重由錘作夠用。等木材童的寧。求墨以下汁三種技情況距下，脖木樁道內(nèi)的灶最大李正應(yīng)朋力：暑〔ａ棍〕重驢錘以巧靜載壓荷的洲方式戰(zhàn)作用參于木慨樁上脅；斗〔ｂ渴〕重架錘從昏離樁倆頂四0.成5找m歸的高史度自犯由落揀下；視〔ｃ餃〕在掙樁頂婆放置奧直徑清為觀15洪0鹽mm捉、厚睛為堡40泄m茅m打的橡櫻皮墊論，橡廁皮的盲彈性徹模量趕。重編錘也至是從睛離橡哈皮墊鍬頂面炎0.焦5惹m蒜的高司度自勉由落捉下。球題典15愿-返10茅圖添解：著〔播1胞〕當(dāng)極重錘踩以靜擠載荷紙的方蓬式作纏用在困木樁具上時看最大封靜應(yīng)阻力為烘靜應(yīng)俘變?yōu)檠纭补P2圍〕當(dāng)沙重錘津自由病下落謎時孤動荷庸因子寧為練動應(yīng)航力為柴〔貿(mào)3藏〕當(dāng)蝦有橡霸皮墊豆時棄動荷獨因子掠仍用酷情況云〔山2挺〕時卡的公才式，亂但式無中的構(gòu)是橡筆皮墊孟和木敘樁靜神變形孟之和集，即所以議動荷飽因子御為王沖擊換荷載謊下的男最大逢應(yīng)力后15浙.坦11獸圖示忍等截惕面剛?cè)炯埽瑦炓恢貭t量為膀的物悲體，慶自高燈度鑰處自動由落向下，陣試計鉤劃處屋截面貿(mào)A暈的最衫大鉛究垂位歷移與悟剛架呼內(nèi)的殼最大撤正應(yīng)嗽力。找材料聽的彈立性模滅量弱，剛窗架的悲質(zhì)量彈與沖伶擊物撤的變猶形忽喉略不蘋計。甘題伶15株-謝11些圖聽解：崗采用資單位唱載荷模法計六算截是面怖A疾的鉛短垂靜抽位移駁，其慈載荷鐘狀態(tài)尚〔以屑W原作為示靜載欄荷〕得和單憂位狀獵態(tài)〔哨令悶W彩=1配〕的猶彎矩簡方程挑依次滿為娛返朽芹熟冤速境蚊怕式中比，長作度伸l=察1條m趣,樓坐標(biāo)筐x磨1腳自繡A隙向右區(qū)取，圍x姥2喘自上拳向下巧取。非截面部A已的鉛陶垂位均移為攔截面精A材的最逮大沖倍擊位雖移為而勵在沖馳擊載括荷會F央d巾作用陷下，呆剛架紗內(nèi)的哲最大慘正應(yīng)嚼力為扔15趣.刊12滿叢重量璃為糕的重切物，春自高門度慰處自概由下色落，帳沖擊希到外友伸梁座的懷C允點處燃，如鬧圖所獸示。透猶梁為徐20龍b繭號工才字鋼欠，其蔽彈性菠模量忙。試部求梁小內(nèi)最碌大沖沙擊正菊應(yīng)力銜〔不肺計梁挎的自賓重〕壁。享題錫15統(tǒng)-具12押圖董解尊透：先習(xí)計算宰靜載叫荷作句用下爬的靜捧位移框和靜段應(yīng)力唇，將肌其直穿接作久用在嬌C剝點，那那么宮由卡開氏定衛(wèi)理求蟻出靜捧位移抓得叮查附陷錄得冤20遠b彩號工辨字鋼泊動荷貸系數(shù)爹為所以居15童.褲13掘錘重量六的冰皇塊，舒以速顆度箭沿水牌平方巨向沖亡擊在燒木樁慶的上蔑端，她如圖態(tài)所示換。木鉤柱長茫，直管徑閘，彈等性模嚷量剃。試局求木巷樁上漏的最居大沖跑擊正者應(yīng)力向〔不副計木致樁自滑重〕時。每題視15棟-扇13榨圖譽解：氏先計士算靜魄載荷造作用的下的熊靜位管移和刑靜應(yīng)禽力，濟將冰律塊的埋重量慰當(dāng)做綱靜載烘荷沿困水平聰方向幼作用皇在沖溉擊點很A頁，即授為靜播載荷燙，在招靜載麥荷作剛用下勻，沖套擊點抗A獸處沿銳沖擊境方向澡的位及移就售是靜蠶位移恰，那么交靜位先移為縫靜應(yīng)晃力為品動荷貓系數(shù)士為所以呀15什.亭14者掉為保晌證圖另標(biāo)結(jié)排構(gòu)的習(xí)平安今性，蕉試分身析發(fā)聲生失裹效的博可能掏原因勵，并兩指出翠各種屑失效帖情況盼下的值危險建點，敢以及真所需橡要采潔用的村理論星及計創(chuàng)算方獎法。尤題鄭15榮-善14遭圖屋解：枯1.地素發(fā)生赤失效劍的可本能原邪因為蔑：蜜AB榨桿件黎到達依屈服疼極限標(biāo)的強警度破瞎壞，池BC奮桿件全失穩(wěn)究破壞陸。置2.琴貴AB斧桿件戒到達滑屈服卸