工程力学课后习题答案解析(15页).doc
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1、-工程力学复习资料1画出(各部分)的受力图(1) (2)(3) 2力F作用在边长为L正立方体的对角线上。设Oxy平面与立方体的底面ABCD相平行,两者之间的距离为h,试求力F对O点的矩的矢量表达式。解:依题意可得: 其中 点坐标为:则3如图所示力系由F1,F2,F3,F4和F5组成,其作用线分别沿六面体棱边。已知:的F1=F3=F4=F5=5kN, F2=10 kN,OA=OC/2=1.2m。试求力系的简化结果。解:各力向O点简化即主矩的三个分量 : 合力的作用线方程 4多跨梁如图所示。已知:q=5kN,L=2m。试求A、B、D处的约束力。取CD段 解得 取整体来研究, 联合以上各式,解得 5
2、多跨梁如图所示。已知:q=5kN,L=2m,=30。试求A、C处的约束力。(5+5=10分)取BC段 联合以上各式,解得 取整体研究 联合以上各式,解得 6如图无底的圆柱形容器空筒放在光滑的固定地面上,内放两个重球。设每个球重为G,半径为r,圆筒的半径为R,若不计各接触面的摩擦,试求圆筒不致翻倒的最小重量min(R2r2R)。解:圆桶将向右边翻倒,在临界状态下,其受力图如右图示。由小球的对称性 以球为研究对象,其受力图如右图示。 7在图示结构中,假设AC梁是刚杆,杆1、2、3的横截面积相等,材料相同。试求三杆的轴力。解法一:(1)以刚杆AC为研究对象,其受力和变形情况如图所示(2)由平衡方程
3、: (3)由变形协调条件:(4)由物理关系 :5)联立求解得:解法二:因为 所以 又因为 所以 又因为 所以 联立上式得: 8砖夹宽28cm,爪AHB和HCED在H点铰接,如图3示。被提起的砖共重G,提举力FP作用在砖夹中心线上。已知砖夹与砖之间的摩擦因数s=0.5,问尺寸b应多大,才能保证砖不滑掉。解:设距离b刚好保证砖不下滑,则砖夹和砖之间的静摩擦力达到最大值以砖为研究对象,受力图如右图示。 ,以ABH为研究对象,受力图如右图示。,由于,所以9一传动轴,已知d =4.5cm, n =300r/min。主动轮输入功率NA =36.7kW,从动轮B、C、D输出的功率NB=14.7kw,NC=N
4、D=11kW。轴的材料为45号钢,G=80103MPa,t=40MPa,q=2/m,试校核轴的强度和刚度。(1)计算外力偶矩(2)画扭矩图,求最大扭矩用截面法求得AB、AC、CD各段的扭矩分别为:画出扭矩图,如图所示可知(3)强度校核强度达到要求(4)刚度校核刚度达到要求 11拉伸试验机原理如图所示,假设试验机的CD杆与试件AB的材料同为低碳钢,试验机最大拉力为 100 kN,(1)利用该试验机做拉断试验时,试件直径最大可达多少?(2)若试验机的安全系数为 n = 2,则CD杆的横截面积为多大?(3)若试件直径为 d =10 mm,现测量其弹性模量E,则所加载荷最大值为多少?已知:材料 (1)
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