【Selected】大学《工程力学》课后习题解答汇总.doc

【Selected】大学《工程力学》课后习题解答汇总.docBAOW(a)BAOWF(b)OW(c)A1-1试画出以下各题中圆柱或圆盘的受力图,与其它物体接触处的摩擦力均略去。FBFABOW(a)BAOWF(b)FAFBAOW(c)FAFOAOW(d)FBFAAOW(e)BFBFA解:1-2试画出以下各题中AB杆的受力图。AWCB(c)D(a)AWCEB(b)AWCDB解:1-3试画出以下各题中AB梁的受力图。AWCB(a)WABCD(c)ABFqD(b)CAWCB(a)FBFAABFqD(b)FCFDWABC(c)FCFB解:1-4试画出以下各题中指定物体的受力图。(a)拱ABCD;(b)半拱AB部分;(c)踏板AB;(d)杠杆AB;(e)方板ABCD;(f)节点B。ABF(a)DCWAF(b)DB(c)FABDD’ABF(d)CDWABCD(e)WABC(f)解:ABF(d)CFBFCWABCD(e)FBFAWB(f)FABFBC1-5试画出以下各题中指定物体的受力图。(a)结点A,结点B;(b)圆柱A和B及整体;(c)半拱AB,半拱BC及整体;(d)杠杆AB,切刀CEF及整体;(e)秤杆AB,秤盘架BCD及整体。(c)’DOG(e)FAT解:(a)ABFBAFBTW(b)(c)BCW1W2FAFCxFCyFAxFAyBW1FAFAxFAyFBxFByBCW2FCxFCyF’BxF’ByFABCFCFBDCEFFEF’CFFFDABCEFFEFFFB(d)(e)’DOGFOyFOxFC’2-2杆AC、BC在C处铰接,另一端均与墙面铰接,如图所示,F1和F2作用在销钉C上,F1=445N,F2=535N,不计杆重,试求两杆所受的力。解:(1)取节点C为研究对象,画受力图,注意AC、BC都为二力杆, cF2F1xy(2)列平衡方程:AC与BC两杆均受拉。2-3水平力F作用在刚架的B点,如图所示。如不计刚架重量,试求支座A和D处的约束力。解:(1)取整体ABCD为研究对象,受力分析如图,画封闭的力三角形:FFDFADACBFFAFD(2)由力三角形得2-4在简支梁AB的中点C作用一个倾斜45o的力F,力的大小等于20KN,如图所示。若梁的自重不计,试求两支座的约束力。AB45oF45oC解:(1)研究AB,受力分析并画受力图:(2)画封闭的力三角形:相似关系:几何尺寸:求出约束反力:2-6如图所示结构由两弯杆ABC和DE构成。构件重量不计,图中的长度单位为cm。已知F=200N,试求支座A和E的约束力。EDCABF6486解:(1)取DE为研究对象,DE为二力杆;FD=FE(2)取ABC为研究对象,受力分析并画受力图;画封闭的力三角形:FFAF’DBDAFF’DFA3432-7在四连杆机构ABCD的铰链B和C上分别作用有力F1和F2,机构在图示位置平衡。试求平衡时力F1和F2的大小之间的关系。解:(1)取铰链B为研究对象,AB、BC均为二力杆,画受力图和封闭力三角形;BF1FBCBCFABFBCBCFABF145o(2)取铰链C为研究对象,BC、CD均为二力杆,画受力图和封闭力三角形;由前二式可得:2-9三根不计重量的杆AB,AC,AD在A点用铰链连接,各杆与水平面的夹角分别为450,,450和600,如图所示。试求在与OD平行的力F作用下,各杆所受的力。已知F=。zDCBAO45o45o60oyxFFADFACFAB解:(1)取整体为研究对象,受力分析,AB、AC、AD均为二力杆,画受力图,得到一个空间汇交力系;(2)列平衡方程:解得:AB、AC杆受拉,AD杆受压。3-1已知梁AB上作用一力偶,力偶矩为M,梁长为l,梁重不计。求在图a,b,c三种情况下,支座A和B的约束力l/3ABl(b)M解:(a)受力分析,画受力图;A、B处的约束力组成一个力偶;l/2ABlMFAFB列平衡方程:(b)受力分析,画受力图;A、B处的约束力组成一个力偶;列平衡方程:(c)受力分析,画受力图;A、B处的约束力组成一个力偶;l/2ABlMFBFAθ列平衡方程:3-2在题图所示结构中二曲杆自重不计,曲杆AB上作用有主动力偶,其力偶矩为M,试求A和C点处的约束力。解:(1)取BC为研究对象,受力分析,BC为二力杆,画受力图;(2)取AB为研究对象,受力分析,A、B的约束力组成一个力偶,画受力图;3-3齿轮箱的两个轴上作用的力偶如题图所示,它们的力偶矩的大小分别为M1=500Nm,M2=125Nm。求两螺栓处的铅垂约束力。图中长度单位为cm。M2M1AB50FBFA解:(1)取整体为研究对象,受力分析,A、B的约束力组成一个力偶,画受力图;(2)列平衡方程:3-5四连杆机构在图示位置平衡。已知OA=60cm,BC=40cm,作用BC上的力偶的力偶矩大小为M2=,试求作用在OA上力偶的力偶矩大小