《工程力学》课程练习题

1、工程力学课程练习题适用层次本科、专科适应专业油气储运工程使用学期2010 秋自学学时116面授学时40实验学时0教材名称工程力学 ( 静力学 )侯密山材料力学 ( )吕英民使用教材编者侯密山 , 吕英民出 版 社石油大学大出版社1.气动夹具简图如图所示 .气缸固定在工作台上,设活塞受到地向下总压力为P.连杆 AB 、 BC、 AD 、DE 均为铰链连接 ,B 、D 为两个滚轮 ,杆和轮地重量均略去不计 ,且所有接触均光滑 .画出各构件地受力图 .练习题2.起重机架 ABC 在铰链 A 处装有滑轮 ,由绞车 D 引出地钢索经过滑轮 A 起吊重物 .重物地重量 W=20kN. 试求杆 AB 、 A

2、C 所受地力 , 如图所示 .练习题3.平衡桁架地尺寸和受力如图所示.试求 1、 2、3、4 杆所受地力 .14.锻锤在工作时 ,如果工作位置偏心 ,工件对锤头地反作用力将使锤头发生偏斜 , 从而对导轨产生很大地压力 ,致使导轨加速磨损 ,并将影响锻件地精度 . 若已知锤头对工件地打击力 P=1000kN, 偏心矩 e=20mm,锤头高度 h=200mm,试求锤头施加于两侧导轨地压力各为多大 ,如图所示 .5.回转式起重机简图如图所示 . 其中结构 ABC 可绕 AB 轴转动 . 起重机重量 W=3.5kN, 重心在 D 处, 在 C 处吊有重物 ,其重量 Q=10kN. 试求轴承 A 和止推

3、轴承B 处地约束力 .练习题6.图中所示之三支架尺寸相同,已知载荷 P.求固定端 A 处地约束力 .7.图中桁架结构在 C、D 、E 、F、H 处均为铰接 .已知 P1=60kN,P 2=40kN,P3 =70kN, 各部分地尺寸示于图中 .求各杆所受地力 .28. 胶带 轮传 动轴 如图所 示 , 大皮 带轮 地直 径 D1=360mm, 小 皮带 轮地 直径D 2=300mm. 试求两轴承处地约束力以及轴所传递地力偶矩m.练习题9. 图所示由两种材料组成地圆杆 ,直径 d=40mm, 杆地总伸长 l=0.126mm. 钢和铜地弹性模量分别为 E 钢 =210GPa,E 铜 =100GPa.

4、试求载荷 P 及在 P 力作用下杆内地max.10.蒸汽机地气缸如图所示. 气缸内经D=560mm, 内压强p=2.5MPa, 活塞杆直径d=100mm.所有材料地屈服极限s=300MPa.（ 1）试求活塞杆地正应力及工作安全系数.（ 2）若连接气缸和气缸盖地螺栓直径为30mm,其许用应力 =60MPa, 求连接每个气缸盖所需地螺栓数.练习题11.两钢杆如图 a 和 b 所示 ,已知截面积 A 1=1×102mm2, A2 =2×102 mm2.试求当温度升高 30时 , 各杆横截面上地最大正应力 .12. 冲 床 地 最 大 冲压 力 为400kN, 冲 头 材 料地 =

5、440MPa, 被冲 剪 钢 板 地练习题mu=360MPa, 如图所示.求在最大冲压力作用下所能冲剪地圆孔地最小直径dmin,3以及这时所能冲剪地钢板地最大厚度tmax.13.销钉式安全联轴器如图所示,当传递地力偶矩超过规定数值时,机构因销钉剪断而自动停机 .若允许传递地最大扭转力偶矩T=300N·m,销钉之 轴mu=140MPa,地直径 D=30mm, 为保证机构不致超载,试设计销钉地直径d.14. 绘制图所示各杆地扭矩图.练习题15. 钢质实心轴和铝制空心轴（内外径比值 =0.6 ）地横截面面积相等. 钢=80MPa, 铝=50MPa,若仅从强度条件考虑, 哪一根轴能承受较大地

6、扭矩？16. 如图所示 , 已知钻杆地外径D=60mm, 内径 d=50mm, 功率 N p=10马力 ,转速n=180r/min, 钻杆入土深度l=40m,G=80GPa, =40MPa.假设土壤对钻杆地阻力矩m 沿长度均匀分布 , 试求：（ 1）单位长度上土壤对钻杆地阻力矩m ；（ 2）作钻杆地扭矩图 ,并进行强度校核；（ 3）AB 两截面地相对扭转角 .417.简支梁如图所示 . 试求 I-I 截面上 A 、B 两点处地正应力 ,并画出该截面上地正应力分布图 .18.发生平面弯曲地槽形截面（No25a）简支梁如图所示.在横放和竖放两种情况下 ,（ a）比较许用弯曲力偶矩 m0 地大小 ,

7、已知 =160MPa；（ b）绘出危险截面上地正应力分布图 .练习题19.图 a 和 b 所示为两根悬臂梁 . a 梁由两层等厚度地梁自由叠合；b 梁由两层等厚度地梁用螺栓紧固成一体.两梁地载荷、跨度、截面尺寸均一样. 试求两梁地max 之比 .20. 说明什么是梁地挠度和转角以及它们之间地关系.练习题21. 简化后地电机轴受力及尺寸如图所示.E=200GPa,定子与转子间地空隙 =0.35mm,试校核该轴地刚度.522. 试判别图所示各梁是否静不定梁 , 并判定静不定梁地静不定次数 .23. 如图所示 , 梁 AB 和 CD 地长度均为 l,并有相同地抗弯刚度 EI Z.CD 为简支梁 ,A

8、B 梁地 A 端固定 ,加载前两梁在中点接触.试求 B 点地挠度 .24. 用解析法确定图示应力状态中地（ 1） 主应力；（ 2）主平面位置及主应力方向（用微元表示承受主应力地应力状态）；（ 3） 微元内地最大剪应力；（ 4） 用应力圆校核所得结果是否正确 .练习题25. N028a 普通热轧工字钢简支架如图所示,今由贴在中性层上某点K 处、与轴线夹 45°角方向上地应变片测得45°=-260 ×10 -6,已知钢材地 E=210GPa,=0.28.求作用在梁上地载荷 P.626.圆柱形锅炉地受力情况及截面尺寸如图所示.锅炉地自重为600kN, 可简化为均 布 载

9、荷 , 其集 度 为 q ； 锅炉内 地压 强 p=3.4MPa. 已 知材 料为20 锅炉钢 ,s=200MPa, 规定安全系数 n=2,试校核锅炉壁地强度 .27. 承受偏心拉力地矩形截面杆如图所示.今用实验法测得杆左右两侧地纵向应变 和 、之间满足下列关系：12.证明偏心距e 与 1 2e12h612练习题28. 矩形截面地铝合金杆承受偏心压力如图所示. 若杆侧面上A 点处地纵向应变500×10-6 , 材料地弹性模量 E=70GPa,许用应力 =100MPa, 试求偏心压力 P, 并校核此杆地强度 .729. 等截面钢轴如图所示 . 轴材料地许用应力 =60MPa. 若轴传递功率 N=2.5 公制马力 , 转速 n=12r/min, 试按最大剪应力理论确定轴地直径 .30. 图示四根压杆地材料及横截面（直径为d 地圆截面）均相同, 试判断哪根最容易失稳 , 哪根最不容易失稳.练习题31. 三 根 圆 截 面 压 杆 地 直 径 均 为 d=160mm, 材 料 均 为 A3钢 ,E=200GPa,s=240MPa. 已知杆两端均为铰支,长度分别为l1 、 l2 、 l 3 , 且l1 =2 l 2 =4 l3 =5m.试求