工程力学C作业

1：1-4 试作上面物体系中各指定物体的受力图：（a）AB及团体；（c）O（e）棘轮O、棘爪AB；

（b）吊钩G、钢梁、构件；（d）AB及团体；（f）、DEC.38.ABBCCA、CB的约束力.设刚架的自重及摩擦均可不计.F压路的碾子O重P=20半径R=400mm.试求碾子越过高度=80mm的石块时，所需最小的程度拉力 .设石块不动.Fmin：Fmin=15kNABCDAF1kNABCDC点用铰链连接，B、D两点处均为固定铰支座.如不计杆重及摩擦，试求杆CD所受的力和支座B的约束力.ABCF20kNAB的约束力.梁重及摩擦均可不计.如图a所示，分量为P=5kN的球悬挂在绳上，且和光滑的墙壁接触，绳和墙的夹角为30º.试求绳和墙对球的约束力.（4）根据均衡条件列均衡方程.可先求出各力在x、y轴上的投影，如表2-1中所示，于是43.P=1kN30ºAB系住（2-15a）.AB遭到的拉力及球对斜面的压力.44.45.46.AB梁上作用一矩为的力偶，梁长为l四种状况下支座A、B的约束力.47.汽锤在锻打工件时，由于工件偏置使锤头受力偏爱而发生偏斜，它将在导轨DA和BE上发生很大的压力，从而加速导轨的磨损并影响锻件的精度.已知锻F1000kN的压力.

e=20mm，锤头高度h=200mm，试求锻锤给两侧导轨48.机构OABO，在图示地位均衡.已知OA=400mm，OB=600mm，作用在OA上的1M力偶的力偶矩之大小∣Me1

1e2∣1N·mMe2

的大小和杆AB所受的力.各杆的分量及各处摩擦均不计.49.图中，如作用于扳手上的力F=200N，l=0.40m，=60º，试计算力对O点之矩.50.试用合力矩定理计算图中力对O点之矩.51.eaABM300N·mA、B的约束力.e2次作业20.OP20R400mm80mm的石块时，Fmin.设石块不动.：Fmin=15kN21.简易起重机用钢丝绳吊起重P2kNABACDAB、AC所受的力（忽略滑轮尺寸）AB ：F =-0.414kN（压），F =-3.146kNAB 22.在简支梁擦力.

ABF50kNAB的约束力.不计梁重及摩：323.：3F1N，各力方向如图所示.解：使用教材中公式（2-3）得

=

=

=10kN，F

=

=15kN，F

6=20k6F=F=10kN，F=0，F=0，F=F=10kN1x11y2x2y2F=3xF3cos30º=15×0.866kN=12.99kNF=3yF3sin30º=15×0.5kN=7.50kNF=4xF4sin30º=10×0.5kN=5kNF=-F4y 4

cos30º=-10×0.866kN=-8.66kNF=F5x

cos60º=15×0.5kN=7.50kNFF=5y-Fsin60º=-15×0.866kN=-12.99kNF=6x-Fsin30º=-20×0.5kN=-10kN624.

F=-Fcos30º=-20×0.866kN=-17.3kN6y 6在图示结构中，A、B、C处均为光滑铰接.已知所示.试求C点处的约束力.

F=400N，杆重不计，尺寸如图：F =880N(→)， =480N：F Cx Cy25.ABABq（N/m）的满lA束力.Ax Ay ：F =0，F =ql+F(↑)，M = ql2+FAx Ay 26.试分别求图中两根外伸梁其支座处的约束力.梁重及摩擦均不计.：27.试分别求图示两个构架上A、B处所遭到的约束力.不计构件自重及各处的摩擦.图b中C处为铰链.：28.aCABP4F=10kNBCBCA给杆AB的约束力.：（1）根据题意，选AB为研讨对象.29.aABABl=4a，梁的左半部分作用有集度为q的均布荷载，在D截面处有矩为Me的力偶作AB处的支座约束力.30.一汽车起重机，车身重PP，起重机吊臂重P，如图所示.试求当吊1 2 3臂在汽车纵向对称面内时，不至于使汽车翻倒的最大起分量P.max31.试鉴别图示桁架中哪些杆其内力等于零，即所谓“零杆”.你能否总结出鉴别零杆的规律？（a）DE，EF，FG，BG (b) BC，AC32.1自重P=1.0kN的物块置于程度支承面上，受倾斜力F=0.5kN作用，并分别如1图a、b中所示.物块与程度支承面之间的静摩擦因数f图中两种状况下物块能否滑动？并求出摩擦力.

，动摩擦因数fs

，问在d由于坚持均衡所需的摩擦力F=0.433kN<F =0.5kN,因而物块坚持均衡，没有滑maxma动.值得留意的是，此时的摩擦力F=0.433kN是由均衡方程确定的，而不是Fmax=0.5kN.只要在临界均衡形态，摩擦力才等于最大静摩擦力Fx

.max33.A置于斜面上，斜面倾角=30°,P=350NFT=100N,fs=0.35,试问物块能否均衡？并求出摩擦力的大小和方向.34.F=100N,F=150N,F=5001 2 3N,F=200N,F=220N,各力方向如图中所示.且a=5m,b=4m,c=3m.试求4 5各力在坐标轴上的投影.35.35.36.F– ，=75N，F– 1x 1y 1z

，，FFF2x 2y 2zFFF3次作业22.曲柄连杆机构的活塞上作用无力F=400N.如不计摩擦和全部构件的分量，问在曲柄OA上应加多大的力偶矩Me方能使机构在图示地位均衡？：23.：1-12-2：24.，试求各横截面上的应力.1-1，2-23-3，试求各横截面上的应力.：，并求各横截面上的应力.25.试求图示阶梯状直杆横截面1-1，2-23-3，并求各横截面上的应力.：26.AB26.AB用两根不等边角钢组成，钢的许用应力.试问在提起分量为的重物时，斜杆AB能否满足强度条件？：27.：图a：28.一横截面为正方形的砖柱分上下两段，其受力状况、各段长度及横截面尺寸如图a所示.F50kN，试求荷载惹起的最大工作应力.：解：首先作柱的轴力图如图 b所示.由于此柱上下两段的横截面尺寸分歧，故不克不及使用公式（7-3）计算柱的最大工作应力，必须利用公式（7-2）求出每段柱的横截面上的正应力，然后进行比较以确定全柱的最大工作应力.Ⅰ、Ⅱ两段柱（图 a）横截面上的正应力分别为比h/b，材料的许用应力、160MPahb.一横截面为矩形的钢制阶梯状直杆，其受力状况及各段长度如图 a所示比h/b，材料的许用应力、160MPahb.：解：首先作杆的轴力图如图b所示.AD段横截面上.DB段的横截面面积与AD段相反，而轴力较小，故其工作应力肯定小于D段的.于是只需分别对ADBC段进行计算.AD段，按强度条件要求其横截面面积A为I30.Q235钢，许用应力=120MPa.试求许用荷载[F].80×Q235钢，许用应力=120MPa.试求许用荷载[F].：31.图a

AB

BC

A=A=500mm2，CD1 2段的横截面面积为

A=200m3

.已知钢的弹性模量

E×105

MPa

.试求杆的纵向变形Δl.图中长度单位为mm.：解：此杆的轴力图如图b须分段利用拉压胡克定律求各段杆的纵向变形，它们的代数和才是整个杆的Δl.32.试作图示各杆的轴力图，并分别指出最大拉力和最大压力的值及其所在的横截面（或这类横截面所在的区段）.：AB段：30 kN(拉)，BC段：0,CD段：-20kN(压)；AB段：10kN(拉)，BC段：- 10kN(压)，CD段：20 kN(拉)；AB段：0， BC段：10 kN(拉)，CD段：15 kN(拉)33.试断定图示杆系是静定的，还是超静定的；如果超静定的，试确定其超静定次数，并写出求解杆系内力所需的位移相容条件（不必具体求出内力）.图中的程度杆是刚性杆，各杆的自重均不计.：1次超静定3：4.：35.最大切应力及两端截面间的绝对改变角；三点处切应力的数值及方向；（3）C点处的切应变.：36.：最大切应力；AC的改变角.：：37.38.：39.：一传动轴的计算简图如图a所示，作用于其上的外力偶之矩的大小分别是：MA

=2kN· B

=3.5kN·m，MC

=1kN · D

=0.5kN·m，转向如图.试作该传动轴的扭矩图.：40.n=1400r/min.45=40MPa，一实心圆截面传动轴，其直径n=1400r/min.45=40MPa，GG=8×104MPa，单位长度杆的许用改变角=1/m.试校核：解：首先计算改变力偶矩M.41.传动轴如图an=300r/minAP=500kW；若1不计轴承摩擦所耗的功率，三个从动轮、C、D输入的功率分别为P=150k2W，P=150kW，P=200kW45号钢制成的空心圆截面杆，其内外直径之比 =1/2.材料的许用切应力[ ]=40其切变模量G=8×3 4104104MPa.º/m.试作轴的扭矩图，并按强度条件和42.试作图示各杆的扭矩图，并指出最大扭矩的值及其所在的横截面（或这些横截面所在的区段）.：(a)T

=M；(b)T

=2MCD段；(c)

=–3kN·m，在DE段43.

max

max

max50mm最大切应力.：

T=1.5kN·m，试求横截面上的44.空心钢圆轴的外直径D=80mm，内直径d=62.5mm，外力偶之矩M =1e0N·

.已知钢的切变模量

G=8×

104

MPa

.①试作横截面上切应力的分布图；②试求最大切应力和单位长度改变角.：45.d=50mm120r/min.若该轴横截面上的最大切应力等：于60

MPa，试问所传递的功率是多少？：18.5 kW4次作业15.一根等直杆受力如图所示.已知杆的横截面面积A和材料的弹性模量端点D：16.：试求图示各梁中指定截面上的剪力和弯矩.：17.试指出图示剪力图和弯矩图的错误.：18..mmnA，B，C，D.：19.Q235钢，其许用弯曲正应力Q235钢，其许用弯曲正应力.试求梁的答应荷载F.：20.：：21.：22.试求图a1-1、2-2、3-3、4-4：23.图a：解x（图xxx（图b）束力.根据左段分离体的均衡条件即可列出剪力方程和弯矩方程如下：以上两式后面括号里的不等式是用来阐明对应的内力方程所适用的区段.有了剪力方程和弯矩方程，即可在相应的坐标系里作出梁的剪力图（图c）和弯矩图（图此梁的力方程F(x)= -qx标明F为x的线性函数，以是剪力图为一倾斜直.该直线可根据例如F(0)= S S S与F(l)= -ql作出注剪力方程在x=l处是不适用的因该处有集中支座约束力.此处取x为Sl稍左一点的截面）.作弯矩图时，暗示弯矩M的纵坐标（图d）取向下为正，以使梁的弯矩图一直位于梁的受拉一侧.该梁的弯矩方程)=-q2/2标明)是x(0)=0，(l/2)=-q2，(q2.从内力图得知，固定端左侧横截面上的剪力和弯矩都有最大值，FS,max

=ql，Mmax

= q2（内力的最大值一样平常都以尽对值为准）.24.对于图a：25.图a：26.试求图示诸梁中各指定的横截面上2-2等）：FS1

= F=FS2

= 2 kN，M1

= -3 kN·m，M2

= - 1kN·m，M=- 4 kN·m3FS1

= 0，FS2

=F= - S3

=- M= 0，M1 2

= M= - q2，M3

=-q2(c)F=ql，F=F=0，M=M=M=q2S1S2S3123(d)F=F=F= ，M=，M=，M=-S1S2S3123(e)FS1=3kN，F=S2FS3=-1.5kN，M1=M2=-0.6kN·m，M=- 0.3 kN·m3(f)FS1

= F=S2

= 1.17 S4

= 0.17 = M1 2

= M= q32M4

= 1.67 q2(g)F=F=F=- 0.5 =M=0，M=-0.25FlS1S2S3123(h)F=-0.5ql，F=- ==- q2，M=M=S1S2S3123–q227.试求图示折杆中各指定的横截面、2-2等）：(a)FN1

= F=10 kN，FN2

= 0，FS1

= 0，FS2

= 0，FS3

=10 kNM=1-10kN·m，M2=-10kN·m，M3=-10kN·m；(b)FS1=F，M1=- Fa，T1=0；FS2=2=0，T=2- Fa，28.

F