工程力學課后答案(第二版少學時)

第一章靜力學根本概念1.1解F=Fx+Fy=Fxi+FyjF1=1000N=-1000Cos30oi-1000Sin30ojF2=1500N=1500Cos90oi-1500Sin90ojF3=3000N=3000Cos45oi+3000Sin45ojF4=2000N=2000Cos60oi-2000Sin60oj1.2因為前進方向與力FA，F(xiàn)B之間均為45o夾角，要保證二力的合力為前進方向，那么必須FA=FB。所以：FB=FA=400N1.3解：MO(F)=Fl解：MO(F)=0解：MO(F)=Flsinβ解：MO(F)=Flsinθ解：MO(F)=-Fa解：MO(F)=F(l＋r)解:1.4解:1.5解：

1位置：MA(G)=0

2位置：MA(G)=-Glsinθ

3位置：MA(G)=-Gl1.6解：MO(Fn)=-Fncosθ·D/2=-75.2N·m1.7

1.8第二章平面力系2.1力系簡化解：〔1〕主矢大小與方位：F/Rx＝∑Fx＝F1cos45o+F3+F4cos60o＝100Ncos45o+200N+250cos60o＝395.7NF/Ry＝∑Fy＝F1sin45o-F2-F4sin60o＝100Nsin45o-150N-250sin60o＝-295.8N〔2〕主矩大小和轉(zhuǎn)向：MO＝∑MO(F)＝MO(F1)+MO(F2)+MO(F3)+MO(F4)+m＝0-F2×0.3m+F3×0.2m+F4sin60×0.1m+F×0.1m＝0-150N×0.3m+200N×0.2m+250Nsin60×0.1m+50N×0.1m＝21.65N·m(Q)向O點的簡化結(jié)果如下圖。2.2起吊重量解：根據(jù)O點所能承受的最大力偶矩確定最大起吊重量G×0.15m＝5kN·mG＝33.33kN2.3求支架的力A圖：解:〔1〕取銷釘A畫受力圖如下圖。AB、AC桿均為二力桿?！?〕建直角坐標系，列平衡方程：∑Fx＝0，-FAB+FACcos60°＝0∑Fy＝0，F(xiàn)ACsin60°-G＝0〔3〕求解未知量。FAB＝0.577G〔拉〕FAC＝1.155G〔壓〕B圖：解〔1〕取銷釘A畫受力圖如下圖。AB、AC桿均為二力桿?！?〕建直角坐標系，列平衡方程：∑Fx＝0，F(xiàn)AB-FACcos60°＝0∑Fy＝0，F(xiàn)ACsin60°-G＝0〔3〕求解未知量。FAB＝0.577G〔壓〕FAC＝1.155G〔拉〕C圖：解〔1〕取銷釘A畫受力圖如下圖。AB、AC桿均為二力桿?！?〕建直角坐標系，列平衡方程：∑Fx＝0，-FAB+Gsin30°＝0∑Fy＝0，F(xiàn)AC-Gcos30°＝0〔3〕求解未知量。FAB＝0.5G〔拉〕FAC＝0.866G〔壓〕D圖：解〔1〕取銷釘A畫受力圖如下圖。AB、AC桿均為二力桿?！?〕建直角坐標系，列平衡方程：∑Fx＝0，-FABsin30°+FACsin30°＝0∑Fy＝0，F(xiàn)ABcos30°+FACcos30°-G＝0〔3〕求解未知量。FAB＝FAC＝0.577G〔拉〕2.4約束力解〔1〕取圓柱A畫受力圖如下圖。AB、AC繩子拉力大小分別等于G1，G2?！?〕建直角坐標系，列平衡方程：∑Fx＝0，-G1+G2cosα＝0∑Fy＝0，F(xiàn)N＋G2sinα-G＝0〔3〕求解未知量。2.5求滾輪A，B所受到的壓力解〔1〕取翻罐籠畫受力圖如下圖?！?〕建直角坐標系，列平衡方程：∑Fx＝0，F(xiàn)NAsinα-FNBsinβ＝0∑Fy＝0，F(xiàn)NAcosα+FNBcosβ-G＝0〔3〕求解未知量與討論。將條件G=3kN，α=30°，β=45°分別代入平衡方程，解得：FNA＝2.2kNFNA＝1.55kN有人認為FNA=Gcosα，F(xiàn)NB=Gcosβ是不正確的，只有在α=β=45°的情況下才正確。2.6求AB和AC所受的力A圖：解〔1〕取滑輪畫受力圖如下圖。AB、AC桿均為二力桿?！?〕建直角坐標系如圖，列平衡方程：∑Fx＝0，-FAB-Fsin45°+Fcos60°＝0∑Fy＝0，-FAC-Fsin60°-Fcos45°＝0〔3〕求解未知量。將條件F=G=2kN代入平衡方程，解得：FAB＝-0.414kN〔壓〕FAC＝-3.15kN〔壓〕B圖：解：〔2〕建直角坐標系如圖，列平衡方程：∑Fx＝0，-FAB-FACcos45°-Fsin30°＝0∑Fy＝0，-FACsin45°-Fcos30°-F＝0〔3〕求解未知量。將條件F=G=2kN代入平衡方程，解得：FAB＝2.73kN〔拉〕FAC＝-5.28kN〔壓〕2.7求擋板所受的壓力解〔1〕取兩圓管畫受力圖如下圖。〔2〕建直角坐標系如圖，列平衡方程：∑Fx＝0，F(xiàn)Ncos30°－Gsin30°－Gsin30°＝0〔3〕求解未知量。將條件G=4kN代入平衡方程，解得：FN＝4.61kN假設改用垂直于斜面上的擋板，這時的受力上圖右建直角坐標系如圖，列平衡方程：∑Fx＝0，F(xiàn)N－Gsin30°－Gsin30°＝0解得：FN＝4kN2.8求支座A，B處的約束力A圖：解〔1〕取AB桿畫受力圖如下圖。支座A，B約束反力構(gòu)成一力偶?！?〕列平衡方程：∑Mi＝015kN·m-24kN·m+FA×6m＝0〔3〕求解未知量。FA＝1.5kN〔↓〕FB＝1.5kN〔↑〕B圖：解〔1〕取AB桿畫受力圖如下圖。支座A，B約束反力構(gòu)成一力偶?！?〕列平衡方程：∑Mi＝0，F(xiàn)A×lsin45°-F×a＝0〔3〕求解未知量。C圖：解〔1〕取AB桿畫受力圖如下圖。支座A，B約束反力構(gòu)成一力偶?！?〕列平衡方程：∑Mi＝0，20kN×5m－50kN×3m＋FA×2m＝0〔3〕求解未知量。FA＝25kN〔↓〕FB＝25kN〔↑〕2.9求螺栓A，B，C，D所受的力解螺栓A，B受力大小〔1〕取電動機畫受力圖如下圖。螺栓A，B反力構(gòu)成一力偶?！?〕列平衡方程：∑Mi＝0，－M＋FA×a＝0〔3〕求解未知量。將條件M=20kN·m，a=0.3m代入平衡方程，解得：FA＝FB＝66.7kN螺栓C，D受力大小〔1〕取電動機和角架畫受力圖如下圖。螺栓C，D反力構(gòu)成一力偶。〔2〕列平衡方程：∑Mi＝0，－M＋FC×b＝0〔3〕求解未知量。將條件M=20kN·m，b=0.6m代入平衡方程，解得：FC＝FD＝33.3kN2.10求連桿AB所受的力解求連桿AB受力〔1〕取曲柄OA畫受力圖如下圖。連桿AB為二力桿?！?〕列平衡方程：∑Mi＝0，－M1＋FAB×OAsin30o＝0〔3〕求解未知量。將條件M1=1N·m，OA=0.4m，代入平衡方程，解得：FAB＝5N；AB桿受拉。求力偶矩M2的大小〔1〕取鉸鏈四連桿機構(gòu)OABO1畫受力圖如下圖。FO和FO1構(gòu)成力偶。〔2〕列平衡方程：∑Mi＝0，－M1＋M2－FO×〔O1B－OAsin30o〕＝0〔3〕求解未知量。將條件M1=1N·m，OA=0.4m，O1B=0.6m代入平衡方程，解得：M2＝3N·m2.11求鋼繩拉力F和A，B的反力解〔1〕取上料小車畫受力圖如下圖?！?〕建直角坐標系如圖，列平衡方程：∑Fx＝0，F(xiàn)-Gsinα＝0∑Fy＝0，F(xiàn)NA+FNB-Gcosα＝0∑MC(F)＝0，-F×〔d－e〕-FNA×a+FNB×b＝0〔3〕求解未知量。將條件G=240kN，a=1m，b=1.4m，e=1m，d=1.4m，α=55°代入平衡方程，解得：FNA＝47.53kN；FNB＝90.12kN；F＝196.6kN2.12求立柱A端的約束反力解〔1〕取廠房立柱畫受力圖如下圖。A端為固定端支座?！?〕建直角坐標系如圖，列平衡方程：∑Fx＝0，q×h－FAx＝0∑Fy＝0，F(xiàn)Ay－G－F＝0∑MA(F)＝0，－q×h×h/2－F×a＋MA＝0〔3〕求解未知量。將條件F=60kN，q=2kN/m，G=40kN，a=0.5m，h=10m代入平衡方程，解得：FAx＝20kN〔←〕；FAy＝100kN〔↑〕；MA＝130kN·m〔Q〕2.13求圖示梁的支座反力A圖：解〔1〕取梁AB畫受力圖如下圖?！?〕建直角坐標系，列平衡方程：∑Fx＝0，F(xiàn)Ax-Fcos45o＝0∑Fy＝0，F(xiàn)Ay-Fsin45o+FNB＝0∑MA(F)＝0，-Fsin45o×2m+FNB×6m＝0〔3〕求解未知量。將條件F=6kN代入平衡方程。解得：FAx＝4.24kN〔→〕；FAy＝2.83kN〔↑〕；FNB＝1.41kN〔↑〕。B圖：解〔1〕取梁AB畫受力圖如下圖。〔2〕建直角坐標系，列平衡方程：∑Fx＝0，F(xiàn)Ax-Fcos30o＝0∑Fy＝0，F(xiàn)Ay-q×1m-Fsin30o＝0∑MA(F)＝0，-q×1m×1.5m-Fsin30o×1m+MA＝0〔3〕求解未知量。將條件F=6kN，q=2kN/m代入平衡方程，解得：FAx＝5.2kN〔→〕；FAy＝5kN〔↑〕；MA＝6kN·m〔Q〕。C圖：解〔1〕取梁AB畫受力圖如下圖。因無水平主動力存在，A鉸無水平反力?！?〕建直角坐標系，列平衡方程：∑Fy＝0，F(xiàn)A-q×2m+FB＝0∑MA(F)＝0，-q×2m×2m+FB×3m+M＝0〔3〕求解未知量。將條件q=2kN/m，M=2kN·m代入平衡方程，解得：FA＝2kN〔↑〕；FB＝2kN〔↑〕。D圖：解〔1〕取梁AB畫受力圖如下圖。〔2〕建直角坐標系，列平衡方程：∑Fx＝0，F(xiàn)Ax-q×a＝0∑Fy＝0，F(xiàn)Ay＝0∑MA(F)＝0，-q×a×0.5a+MA＝0〔3〕求解未知量。將條件q=2kN/m，M=2kN·m，a=1m代入平衡方程，解得：FAx＝2kN〔→〕；FAy＝0；MA＝1kN·m〔Q〕。E圖：解〔1〕取梁AB畫受力圖如下圖。因無水平主動力存在，A鉸無水平反力?！?〕建直角坐標系，列平衡方程：∑Fy＝0，F(xiàn)A-q×a＋FB-F＝0∑MA(F)＝0，q×a×0.5a+FB×2a-M-F×3a＝0〔3〕求解未知量。將條件F=6kN，q=2kN/m，M=2kN·m，a=1m代入平衡方程，解得：FA＝-1.5kN〔↓〕；FB＝9.5kN〔↑〕。F圖：解〔1〕取梁AB畫受力圖如下圖?！?〕建直角坐標系，列平衡方程：∑Fx＝0，F(xiàn)A－FBx＝0∑Fy＝0，F(xiàn)By－F＝0∑MB(F)＝0，-FA×a+F×a+M＝0〔3〕求解未知量。將條件F=6kN，M=2kN·m，a=1m代入平衡方程，解得：FA＝8kN〔→〕；FBx＝8kN〔←〕；FBy＝6kN〔↑〕。G圖：解〔1〕取梁AB畫受力圖如下圖?！?〕建直角坐標系如圖，列平衡方程：∑Fx＝0，F(xiàn)Ax-FBsin30o＝0∑Fy＝0，F(xiàn)Ay-F+FBcos30o＝0∑MA(F)＝0，-F×a-FBsin30o×a+FBcos30o×2a+M＝0〔3〕求解未知量。將條件F=6kN，M=2kN·m，a=1m代入平衡方程，解得：FB＝3.25kN〔↖〕；FAx＝1.63kN〔→〕；FAy＝3.19kN〔↑〕。H圖：解：求解順序：先解CD局部再解AC局部。解CD局部〔1〕取梁CD畫受力圖如下圖?！?〕建直角坐標系，列平衡方程：∑Fy＝0，F(xiàn)C-F+FD＝0∑MC(F)＝0，-F×a＋FD×2a＝0〔3〕求解未知量。將條件F=6kN代入平衡方程，解得：FC＝3kN；FD＝3kN〔↑〕解AC局部〔1〕取梁AC畫受力圖如下圖?！?〕建直角坐標系，列平衡方程：∑Fy＝0，-F/C-FA＋FB＝0∑MA(F)＝0，-F/C×2a＋FB×a＝0〔3〕求解未知量。將條件F/C=FC=3kN代入平衡方程，解得：FB＝6kN〔↑〕；FA＝3kN〔↓〕。梁支座A，B，D的反力為：FA＝3kN〔↓〕；FB＝6kN〔↑〕；FD＝3kN〔↑〕。I圖：解：求解順序：先解CD局部再解ABC局部。解CD局部〔1〕取梁CD畫受力圖如上左圖所示?！?〕建直角坐標系，列平衡方程：∑Fy＝0，F(xiàn)C-q×a+FD＝0∑MC(F)＝0，-q×a×0.5a+FD×a＝0〔3〕求解未知量。將條件q=2kN/m，a=1m代入平衡方程。解得：FC＝1kN；FD＝1kN〔↑〕解ABC局部〔1〕取梁ABC畫受力圖如上右圖所示。〔2〕建直角坐標系，列平衡方程：∑Fy＝0，-F/C+FA+FB-F＝0∑MA(F)＝0，-F/C×2a+FB×a-F×a-M＝0〔3〕求解未知量。將條件F=6kN，M=2kN·m，a=1m，F(xiàn)/C=FC=1kN代入平衡方程。解得：FB＝10kN〔↑〕；FA＝-3kN〔↓〕梁支座A，B，D的反力為：FA＝-3kN〔↓〕；FB＝10kN〔↑〕；FD＝1kN〔↑〕。J圖：解：求解順序：先解IJ局部，再解CD局部，最后解ABC局部。解IJ局部〔1〕取IJ局部畫受力圖如右圖所示?！?〕建直角坐標系，列平衡方程：∑Fy＝0，F(xiàn)I-50kN-10kN+FJ＝0∑MI(F)＝0，-50kN×1m-10kN×5m+FJ×2m＝0〔3〕求解未知量。解得：FI＝10kN；FJ＝50kN解CD局部〔1〕取梁CD畫受力圖如下圖?！?〕建直角坐標系，列平衡方程：∑Fy＝0，F(xiàn)C-F/J+FD＝0∑MC(F)＝0，-F/J×1m+FD×8m＝0〔3〕求解未知量。將條件F/J=FJ=50kN代入平衡方程。解得：FC＝43.75kN；FD＝6.25kN〔↑〕解ABC局部〔1〕取梁ABC畫受力圖如下圖。〔2〕建直角坐標系，列平衡方程：∑Fy＝0，-F/C-F/I-FA+FB＝0∑MA(F)＝0，-F/C×8m+FB×4m-F/I×7m＝0〔3〕求解未知量。將條件F/I=FI=10kN，F(xiàn)/C=FC=43.75kN代入平衡方程。解得：FB＝105kN〔↑〕；FA＝51.25kN〔↓〕梁支座A,B,D的反力為：FA＝51.25kN〔↓〕；FB＝105kN〔↑〕；FD＝6.25kN〔↑〕。K圖：解：求解順序：先解BC段，再解AB段。解BC段解AB段〔1〕取梁BC畫受力圖如上左圖所示?！?〕建直角坐標系，列平衡方程：∑Fy=0，F(xiàn)C-q×a+FB=0∑MB(F)=0，-q×a×0.5a+FC×2a=0〔3〕求解未知量。將條件q=2kN/m，a=1m代入平衡方程。解得：FC=0.5kN〔↑〕；FB=1.5kN〔1〕取梁AB畫受力圖如下圖?！?〕建直角坐標系，列平衡方程：∑Fy=0，F(xiàn)A-q×a-F/B=0∑MA(F)=0，-q×a×1.5a＋MA-F/B×2a=0〔3〕求解未知量。將條件q=2kN/m，M=2kN·m，a=1m，F(xiàn)/B=FB=1.5kN代入平衡方程，解得：FA=3.5kN〔↑〕；MA=6kN·m〔Q〕。梁支座A,C的反力為：FA=3.5kN〔↑〕；MA=6kN·m〔Q〕；FC=0.5kN〔↑〕L圖：解：求解順序：先解AB局部，再解BC局部。解AB局部〔1〕取梁AB畫受力圖如下圖?！?〕建直角坐標系，列平衡方程：∑Fy=0，F(xiàn)A-F+FB=0∑MA(F)=0，-F×a+FB×a=0〔3〕求解未知量。將條件F=6kN，a=1m代入平衡方程。解得：FA=0；FB=6kN解BC局部〔1〕取梁BC畫受力圖如下圖?！?〕建直角坐標系，列平衡方程：∑Fy=0，F(xiàn)C-F/B=0∑MC(F)=0，F(xiàn)/B×2a＋M－MC=0〔3〕求解未知量。將條件M=2kN·m，a=1m，F(xiàn)/B=FB=6kN代入平衡方程。解得：FC=6kN〔↑〕；MC=14kN·m〔P〕。梁支座A,C的反力為：FA=0；MC=14kN·m〔P〕；FC=6kN〔↑〕2.14試求A，B間的最小距離解〔1〕取水塔和支架畫受力圖如下圖。當AB間為最小距離時，處于臨界平衡，F(xiàn)A=0?！?〕建直角坐標系，列平衡方程：∑MB(F)＝0，-q×6m×21m+G×0.5lmin＝0〔3〕求解未知量。將條件G=160kN，q=16kN/m代入平衡方程，解得：lmin＝2.52m2.15試求汽車的最大起重量G解:〔1〕取汽車起重機畫受力圖如下圖。當汽車起吊最大重量G時，處于臨界平衡，F(xiàn)NA=0。〔2〕建直角坐標系，列平衡方程：∑MB(F)=0，-G2×2.5m+Gmax×5.5m+G1×2m=0〔3〕求解未知量。將條件G1=26kN，G2=4.5kN代入平衡方程，解得：Gmax=7.41kN2.16試求汽車自重G2解:〔1〕分別取BCE和AOB畫受力圖如下圖?！?〕建直角坐標系，列平衡方程：對BCE列∑Fy＝0，F(xiàn)By－G2＝0對AOB列∑MO(F)＝0，－F/By×a＋F×l＝0〔3〕求解未知量。將條件FBy=F/By，F(xiàn)=G1代入平衡方程，解得：G2＝lG1/a2.17求驅(qū)動力偶矩解：求解順序：先解鋸弓，再解鋸床轉(zhuǎn)盤。解鋸弓〔1〕取梁鋸弓畫受力圖如下圖。〔2〕建直角坐標系，列平衡方程：∑FX=0，F(xiàn)-FBAcos15o=0∑Fy=0，F(xiàn)D+FBAsin15o-FC=0∑MB(F)=0，-FC×0.1m+FD×0.25m+F×0.1m=0〔3〕求解未知量。將條件F=5kN代入平衡方程。解得：FBA=5.18kNFD=-2.44kN(↓)FC=-1.18kN(↑)解鋸床轉(zhuǎn)盤〔1〕取鋸床轉(zhuǎn)盤畫受力圖如下圖?！?〕建直角坐標系，列平衡方程：∑FX=0，F(xiàn)ABcos15o-FOX=0∑Fy=0，F(xiàn)Oy-FABsin15o=0∑MO(F)=0，-FABcos15o×0.1m+M=0〔3〕求解未知量。將條件FAB=FBA=5.18kN代入平衡方程，解得：FOX=5kN〔→〕FOy=1.34kN(↑)M=500N·m(Q)2.18求作用于曲柄OA上之力偶矩M解：〔1〕分別取電機O，連桿AB，推料板O1C畫受力圖如下圖。〔2〕取連桿AB為研究對象∑MA(F)＝0，-F/By×2m-G2×1m＝0∑MB(F)＝0，-FAy×2m+G2×1m＝0∑Fx＝0，F(xiàn)Ax-F/Bx＝0將條件G2=300N代入平衡方程，解得：FAy=150N；F/By=150N；FAx＝F/Bx〔3〕取推料板O1C為研究對象∑MO1(F)＝0，-FBx×0.4m×sinα+G×0.4m×cosα-FBy×0.4m×cosα+F×0.4m＝0將條件G=600N，α=45°，F(xiàn)=1000N，F(xiàn)/By＝FBy＝-150N代入平衡方程，解得：FBx=2164NFAx＝F/Bx＝2164N〔4〕取電機O為研究對象∑MO(F)＝0，-F/Ax×0.2m×cosα+F/Ay×0.2m×sinα+M＝0將條件FAx＝F/Ax＝2164N，F(xiàn)Ay＝F/Ay＝150N，α=45°代入平衡方程，解得：M＝285N·m。2.19求人能夠到達的最大高度解：設能夠到達的最大高度為h，此時梯子與地面間的摩擦力為最大靜摩擦力?！?〕取梯子畫受力圖如下圖?！?〕建直角坐標系，列平衡方程：∑Fy＝0，F(xiàn)NB－G－G人＝0∑MA(F)＝0，-G×0.5l×cosα-G人×(l-h/sinα)×cosα-Ffm×l×sinα+FNB×l×cosα＝0Ffm＝fSFNB〔3〕求解未知量。將條件G=200N，l=3m，fS＝0.25，G人＝650N，α=60°代入平衡方程。解得：h=1.07mm2.20尺寸b應為多大解：由磚的受力圖與平衡要求可知：Ffm＝0.5G＝0.5F；FNA＝FNB至少要等于Ffm/fs＝F＝G再取AHB討論，受力圖如下圖：要保證磚夾住不滑掉，圖中各力對B點逆時針的矩必須大于各力對B點順時針的矩。即：F×0.04m＋F/fm×0.1m≥F/NA×b代入Ffm＝F/fm＝0.5G＝0.5F；FNA＝F/NA＝F＝G可以解得：b≤0.09m＝9cm2.21求制動所需的最小力F1的大小A圖：解：〔1〕取圓輪、制動裝置畫受力圖如下圖?！?〕建直角坐標系，列平衡方程：取圓輪列平衡方程：∑MO(F)＝0，-Ffm×r+M＝0Ffm＝fSFN解得Ffm＝M/r；FN＝M/rfS取制動裝置列平衡方程：∑MA(F)＝0，-F1×b-F/fm×c+F/N×a＝0解得：B圖：解：〔1〕取圓輪、制動裝置畫受力圖如下圖?！?〕建直角坐標系，列平衡方程：取圓輪列平衡方程：∑MO(F)＝0，-Ffm×r+M＝0Ffm＝fSFN解得Ffm＝M/r；FN＝M/rfS取制動裝置列平衡方程：∑MA(F)＝0，-F2×b+F/N×a＝0解得：C圖：解：〔1〕取圓輪、制動裝置畫受力圖如下圖?！?〕建直角坐標系，列平衡方程：取圓輪列平衡方程：∑MO(F)＝0，-Ffm×r+M＝0Ffm＝fSFN解得Ffm＝M/r；FN＝M/rfS取制動裝置列平衡方程：∑MA(F)＝0，-F3×b＋F/fm×c＋F/N×a＝0解得：第四章軸向拉伸與壓縮4.1求軸力畫軸力圖A圖：解：〔1〕分段計算軸力桿件分為2段。用截面法取圖示研究對象畫受力圖如圖，列平衡方程分別求得：FN1=F〔拉〕；FN2=-F〔壓〕〔2〕畫軸力圖。根據(jù)所求軸力畫出軸力圖如下圖。B圖：解：〔1〕分段計算軸力桿件分為3段。用截面法取圖示研究對象畫受力圖如圖，列平衡方程分別求得：FN1=F〔拉〕；FN2=0；FN3=2F〔拉〕〔2〕畫軸力圖。根據(jù)所求軸力畫出軸力圖如下圖。C圖：解：〔1〕計算A端支座反力。由整體受力圖建立平衡方程：∑Fx＝0，2kN-4kN+6kN-FA＝0FA＝4kN(←)〔2〕分段計算軸力桿件分為3段。用截面法取圖示研究對象畫受力圖如圖，列平衡方程分別求得：FN1=-2kN〔壓〕；FN2=2kN〔拉〕；FN3=-4kN〔壓〕〔3〕畫軸力圖。根據(jù)所求軸力畫出軸力圖如下圖。D圖：解：〔1〕分段計算軸力桿件分為3段。用截面法取圖示研究對象畫受力圖如圖，列平衡方程分別求得：FN1=-5kN〔壓〕；FN2=10kN〔拉〕；FN3=-10kN〔壓〕〔2〕畫軸力圖。根據(jù)所求軸力畫出軸力圖如下圖。4.2求應力和應變解：4.3求桿件變形解:由截面法可以計算出AC，CB段軸力FNAC=-50kN〔壓〕，F(xiàn)NCB=30kN〔拉〕。4.4求應力和變形4.5校核強度4.6校核強度4.7設計直徑4.8求所吊重物重量4.9求許用荷載4.10求彈性模量和泊松比4.11求許用荷載4.12求支座反力第五章剪切與擠壓的實用計算5.1計算切斷力5.2求螺栓直徑與螺栓頭高度的比例5.3計算焊接板的許用荷載5.4求接頭處所需的尺寸5.5求拉桿的許用荷載第六章圓軸扭轉(zhuǎn)6.1扭矩圖A圖：解：〔1〕計算扭矩。將軸分為2段，逐段計算扭矩。對AB段：∑MX＝0，T1－3kN·m＝0可得：T1＝3kN·m對BC段：∑MX＝0，T2－1kN·m＝0可得：T2＝1kN·m〔2〕畫扭矩圖。根據(jù)計算結(jié)果，按比例畫出扭矩圖如圖。B圖：解：〔1〕計算扭矩。將軸分為3段，逐段計算扭矩。對AB段：∑Mx＝0，T1＋4.5kN·m－1.5kN·m－2kN·m＝0可得：T1＝-1kN·m對BC段：∑Mx＝0，T2－1.5kN·m－2kN·m＝0可得：T2＝3.5kN·m對BC段：∑Mx＝0，T3－2kN·m＝0可得：T3＝2kN·m〔2〕畫扭矩圖。根據(jù)計算結(jié)果，按比例畫出扭矩圖如圖。6.2是否有利解：〔1〕計算外力偶矩。MA=9549×60/200=2864.7N·m同理可得：MB=954.9N·m，MC=716.2N·m，MD=1193.6N·m〔2〕計算扭矩。將將軸分為3段，逐段計算扭矩。對AB段：∑Mx＝0，T1＋MB＝0可得：T1＝-954.9N·m對BC段：∑Mx＝0，T2＋MB－MA＝0可得：T2＝1909.8N·m對BC段：∑Mx＝0，T3－M＝0可得：T3＝1193.6N·m〔3〕畫扭矩圖。根據(jù)計算結(jié)果，按比例畫出扭矩圖如右圖?！?〕將輪A和輪C位置對調(diào)后，由扭矩圖可知最大絕對值扭矩較之原來有所降低，對軸的受力有利。6.3求圓軸傳遞功率解：WP=πd3/16=24543.7mm3由τmax=T/WP可得：T=1472.6N·m由M=T=9549×P/n可得：P=T×n/9549=18.5kW6.4空心與實心軸比擬6.5校核軸強度和剛度6.6設計軸直徑6.7求鋼材的E和G第七章平面彎曲內(nèi)力7.1指定截面上的剪力和彎矩A圖B圖C圖D圖7.2畫剪力圖和彎矩圖A圖B圖C圖D圖E圖F圖7.3梁的剪力圖和彎矩圖解：〔1〕由靜力平衡方程得：FA=F，MA=Fa，方向如下圖?！?〕利用M，F(xiàn)S，q之間的關系分段作剪力圖和彎矩圖?！?〕梁最大絕對值剪力在AB段內(nèi)截面，大小為2F。梁最大絕對值彎矩在C截面，大小為2Fa。B圖解：〔1〕由靜力平衡方程得：FA=3ql/8〔↑〕，F(xiàn)B=ql/8〔↑〕?！?〕利用M，F(xiàn)S，q之間的關系分段作剪力圖和彎矩圖?！?〕梁的最大絕對值剪力在A右截面，大小為3ql/8。梁的最大彎矩絕對值在距A端3l/8處截面，大小為9ql2/128。C圖解：〔1〕由靜力平衡方程得：FB=2qa，MB=qa2，方向如下圖。〔2〕利用M，F(xiàn)