工程力学复习全资料

1、复习资料：静力学习题(1) 构架由杆AB、AC和DF组成，如图a所示。杆DF上的销子E可在杆AC的光滑槽滑动，不计各杆的重量。在水平杆 DF的一端作用铅直力 F,求铅直杆 AB上校链A、D和B的受力。(2)结构如图b所示，C处为较链，自重不计。已知：Fp=100kN,q=20kN/m, M=50kN.m 。试求A、B两支座的约束力。图示结构，自重不计。受 q, F , M作用。已知：F=qa , M=qa2。试求支座 E及固定端A的约束力。(5)图示平面结构，各杆自重不计(4)图示结构，各杆自重不计，杆DE靠在杆AC的C端q=F/a,试求固定端A及较支座E的约束力。接触面光滑，已知力F, M=

2、F aq、a。求支座A、B、D处的约束反力和 BC(二)拉伸与压缩习题(1)已知阶梯形直杆受力如图4-2所示，材料的弹性模量E 200Gpa,杆各段的横截面面积分别为 AAB=ABC=1500mm2 , ACD=1000mm2。要求：(1)作轴力图；(2)计算杆的总 伸长量。(2)三角架ABC由AC和BC两根杆组成，如图4-2所示。杆AC由两根No.14a的槽钢组成， 许用应力 160 MPa；杆BC为一根No.22a的工字钢，许用应力为 100 MPa。求荷载 F的许可值F。No.14a槽钢面积为37.02X 10-4m2, No.22a工字钢的面积为 42X 10-4m2(3)图示钢制阶梯

3、形直杆的r = 260 Mpa各截面面积分别为 Ai =A3=400mm2 , A2=300mm2 , E=200Gpa试求： 绘制该杆的轴力图。校核该杆的强度。 计算 该杆的总变形。(4)画出图4-2所示杆件的轴力图，并求杆件各横截面上的应力，并求杆的总伸长。材料222的弹性模量 E=200GPa 横截面面积 A 200mm , A2 300mm , A3 400mm o Aw2-4图(三)扭转习题(1)阶梯轴 AB如图4-3所示，AC段直径 di=40mm, CB段直径d2=70mm ,外力偶矩Mb=1500N m, Ma=600N - m, Mc=900N - m, G=80Gpa, t

4、 =60Mpa,om。同=2核该轴的强度和刚度。(15分)(2)某传动轴的布置如图 4-3所示，转速n=300 r/min(车专I分)，轮1为主动轮，输入的功率P1=50 kW,轮2、轮3与轮4为从动轮，输出功率分别为P2=10 kW, P3=P4=20 kW。(1)试画轴的扭矩图，并求轴的最大扭矩。(2)若将轮1与论3的位置对调，轴的最大扭矩变为何值，对轴的受力是否有利。(3) 一传动轴，主动轮 A输入功率为Pa 36.8 kW ,从动轮B、C、D的输出功率分别为pB FC 11.0 kW , pD 14.8 kW ,轴的转速为n 300 r/min。轴的许用切应力40 MPa,试画出扭矩图

5、，并按照强度条件设计轴的直径。(三)弯曲习题作弯矩图(1)试画出图示梁的剪力图和弯矩图，并确定剪力和弯矩绝对值的最大值。(2)试画出图示各梁的剪力图和弯矩图，并确定剪力和弯矩绝对值的最大值。(3)试画出图示各梁的剪力图和弯矩图，并确定剪力和弯矩绝对值的最大值。例6图示外伸梁势受力 夕=P = 2kNf切= 6kNm作用.试画出该轴的剪力图和弯矩图,日求Qgx和5.试作如图所d:梁的剪力图和方矩图(8分)强度计算(1)悬臂梁AB受力如图4-4所示，其中FP=10kN, M=70kNI m, a=3m。梁横截面的形状及尺寸均示于图中(单位为mm), C0为截面形心，截面对中性轴的惯性矩Iz=1.0

6、2 X 108 mm4拉伸许用应力=40MPa,压缩许用应力(t+ =120MPa。试校核梁的强度是否安全。(2) T型截面铸铁悬梁臂 AB,尺寸及载荷如图(3)所示，若材料的许用拉应力=40MPa,许用压应力=160MPa,对截面型心轴Zc 的惯性矩 I z =10180cm4 , hi=9cm, h2=15cm,M=7Fp。试计算梁的许可载荷Fp。(3)图4-4所示圆轴的外伸部分系空心轴。试作轴弯矩图，并求轴最大正应力。（四）应力状态与强度理论（组合变形）S.求图示应力状态的主应力和最大剪应力”相分）2、试从图示各构件中 A点和B点处取出单元体，请标明单元体各面上的应力 其中圆截面的极惯性

7、矩记为 Wp。（1）为测量容器所承受的压力值，在容器表面用电阻应变片测得环向应变值为 350X 10。若已知容器平均直径 D=500mm,壁厚 =10mm,容器材料的 E= 210GPq =0.25。试求：1、容器所受的压力；2、求压力容器壁上点 的第三、第四强理论的计算应力值。d=32mm,试确定点(3)铝制圆轴右端固定，左端受力如图所示。若轴的直径 a和点b的应力状态，并计算3和04的值(4)图示圆杆BD,左端固定，右端与刚性杆AB固结在一起。刚性杆的A端作用 有平等于y坐标轴的力Fp。若已知Fp=5kN, a=300mm, b=500mm,材料为 Q235钢，许用应力140MPa。试分别

8、用第三和第四强度理论，设计圆杆固定BD的直径d 人字架承受载荷如图所示。试求I-I截面上的最大正应力及 A点的正应力(已知A=0.04m2,Iy=3.083 x 108mm4,Zc=125mm）。（6）图示起重架的最大起吊重量（包括行走小车等） 为P=40kN ,横梁AC由两根NO18槽钢组成，材料为 Q235钢，许用应力=120MPa。试校核梁的强度。（No18号槽钢的Wy=152cm3, A=29.299cm2）。Xol8><2 图示钻床的立柱为铸铁制成，P=15KN许用拉应力为t=35MPa.试确定立柱所需的直径do(8)如图所示，轴上安装两个圆轮，P、Q分别作用在两轮上，大

9、圆轮的直径为 d1=1m,小圆轮的直径d2=0.5m。并沿竖值方向。轮轴处于平衡状态。若轴的直径d=110mm,许用应力=60Mpa,试按照第四强度理论确定许用载荷 P(9)图示带轮传动轴传递功率 P=7Kw,转速n=200r/min。皮轮重量Q=1.8kN。左端齿轮上的 啮合力Pn与齿轮节圆切线的夹角(压力角)为20°。轴的材料为 Q235钢，许用应力=80MPa ,试分别子啊忽略和考虑带轮重量的两种情况下，按第三强度理论估算轴 的直径。(10)传动轴如图(4)所示，已知 Fr=2kN, Ft=5kN , M=1KN- m, l=600mm,齿轮直径 D=400mm,轴的许用应力(

10、r=100MPa试求： 力偶M的大小； 做AB轴各基本变形的力图；用第三强度理论设计轴的直径do(五)稳定性计算(1) 两根截面积为b>b=100mrH 100mm的木柱组成如图所示结构，B点钱支 (柱钱)，在载荷8kN作用下，两根木柱只能在图示平面运动，已知材料的弹性模量E = l.5 x 109 Pa,安全系数为3,试计算正方形截面的边长bo(2)图中所示的结构中，梁AB为No.14普通热轧工字钢，CD为原截面直杆，其 直径为d=20mm,二者材料均为Q235钢。结构受力如图中所示，A G D三处均 为球校约束。若已知 Fp=40kN, l 1=1.25m, 12=0.55m,6s=

11、235MPa,强度安全因素 ns=1.45,稳定安全因素nst=1.8。试校核此结构是否安全？(由型钢表查得 No.14 普通 热轧工 字钢的 VZ=102cn3, A=21.5cR ,对 于 Q235钢，200MPa,E 206Gpa(3)如图所示结构，载荷 F在横梁上可以自由移动，横梁左端约束为固定较， 梁截面为矩形截面，宽40mm高50mm,梁长200mm。立柱下端为钱链连接， 高为900mm,立柱截面为圆形，直径 30mm,梁及立柱的材料相同，材料常数 分别为 E 80 GPa s 240 MPa , p 110,a 345 MPa,b 3.74 MPa 结构的强度安全系数为n 1.5,稳定性安全系数为nst 2.1 ,求结构的许可载荷。(4)木柱固定在地基上，其顶部由两根缆绳连接，松紧螺旋扣调整每根缆绳至拉力木头的弹性模量E =10 GPa，试求木柱失稳时的 缆绳拉力To(5)图示结构中，梁AB矩形截面杆，截面尺寸如图所示，CD杆件为圆截面 直杆，其直径为60mm,结构受力如图所示，A、C、D三处均为球钱链约束。E 20GPa,120o若已知许用应力为120MPa ,稳定安全因素pnst 2.1 ,试校核此结构是否安全（6）