中南大学工程力学100622试卷答案

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工程力学课后习题答案

工程力学课后习题答案

工程力学练习册学校学院专业学号教师姓名第一章静力学基础1-1 画出下列各图中物体A,构件AB,BC或ABC的受力图,未标重力的物体的重量不计,所有接触处均为光滑接触。

(a)(b)(c)(d)(e)(f)(g)1-2 试画出图示各题中AC杆(带销钉)和BC杆的受力图(a)(b)(c)(a)1-3 画出图中指定物体的受力图。

所有摩擦均不计,各物自重除图中已画出的外均不计。

(a)(b)(c)(d)(e)(f)(g)第二章平面力系2-1 电动机重P=5000N,放在水平梁AC的中央,如图所示。

梁的A端以铰链固定,另一端以撑杆BC支持,撑杆与水平梁的夹角为30 0。

如忽略撑杆与梁的重量,求绞支座A、B处的约束反力。

题2-1图∑∑=︒+︒==︒-︒=PFFFFFFBAyABx30sin30sin,030cos30cos,0解得: NPFFBA5000===2-2 物体重P=20kN,用绳子挂在支架的滑轮B上,绳子的另一端接在绞车D上,如图所示。

转动绞车,物体便能升起。

设滑轮的大小及轴承的摩擦略去不计,杆重不计,A、B、C三处均为铰链连接。

当物体处于平衡状态时,求拉杆AB和支杆BC所受的力。

题2-2图∑∑=-︒-︒-==︒-︒--=30cos30sin,030sin30cos,0PPFFPFFFBCyBCABx解得:PFPFABBC732.2732.3=-=2-3 如图所示,输电线ACB架在两电线杆之间,形成一下垂线,下垂距离CD=f=1m,两电线杆间距离AB=40m。

电线ACB段重P=400N,可近视认为沿AB直线均匀分布,求电线的中点和两端的拉力。

题2-3图以AC段电线为研究对象,三力汇交NFNFFFFFFFCAGAyCAx200020110/1tansin,0,cos,0=======∑∑解得:ααα2-4 图示为一拔桩装置。

在木桩的点A上系一绳,将绳的另一端固定在点C,在绳的点B系另一绳BE,将它的另一端固定在点E。

中南大学工程力学试卷

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中南大学工程力学试卷一、三绞拱架尺寸及所受载荷如图1所示,已知1100N F =,2120N F =,250N m M =⋅,20N/m q =,o 60θ=,铰链支座A 和B 处于同一水平位置,求铰链支座A 和B 的约束力(20分)二、连续梁受力如图2所示,求支座A 、B 、D 以及中间铰 C 的反力. (20分)图2三、如图3所示,厚度为220mm δ=的钢板,上、下用两块厚度为101=δmm 的盖板和直径为20mm d =的铆钉连接,板宽150mm b =,每边有三个铆钉。

若钢的[]MPa 100=τ,[]MPa 280bs=σ,[]MPa 160=σ,20kN F =,试校核该接头的强度。

(10分)图3四、梁所受的荷载及截面尺寸如图 4 所示,已知材料为铸铁,许用拉应力[]t 40MPaσ=,许用压应力[]c 80MPa σ=,z 轴梁的截面的中性轴,44z 1500010mm I =⨯。

⑴ 绘出梁的剪力图和梁的弯矩图。

⑵ 校核梁的正应力强度。

(20分)图4五、等截面杆棱柱体轴向受压件受力如图5所示,10FdM =,测得圆杆表面a 点(直径水平面位置)处沿图示方向的线应变5301033.14-⨯= ε。

已知该杆的直径10mm d =,材料的弹性常数200GPa E =,3.0=ν,⑴ 试求荷载F 和M 。

⑵ 若许用应力[]160MPa σ=,试按第3强度理论校核该杆的强度。

(15分) 图5六、水平折杆结构受力如图5所示,钢制圆杆的横截面面积241085m A -⨯=,抗扭截面系数3610200m W P -⨯=,抗弯截面系数3610100m W Z -⨯=,钢材的许用应力[]MPa 140=σ,试按第3强度理论对AB 段进行强度校核。

(20分)图6七、图7所示结构中,材料均为235Q 钢。

杆BE 直径mm d 50=,杆CF 直径mm d 100=,横梁为刚性,且强度足够。

已知235Q 钢:GPa E 200=,MPa P 200=σ,MPa S 240=σ,MPa a 304=,MPa b 12.1=,[]MPa 120=σ,求载荷P F 的许可值。

工程力学复习试题与参考答案

工程力学复习试题与参考答案

中南大学现代远程教育课程考试复习题及参考答案工程力学1.求图示均质图形的重心(X C,Y C),图中小方格边长为1单位。

2.求图示均质图形的重心(X C,Y C),图中小方格边长为1单位。

3.作图示圆盘O的受力图。

4.作图示L形折杆AB的受力图。

5.已知如图所示的平面桁架,在铰链H处作用了一个20kN的水平力,在铰链D处作用了一个60kN的垂直力。

求A、E的约束反力和FH杆的力。

6.已知如图所示的平面桁架,在铰链D、F两处分别作用了14kN和20kN的水平力。

求A、B的约束反力和AC杆的力。

7.如图所示的超静定对程结构,在D点处作用有一个铅垂方向的集中力P。

3根杆的材料、横截面形状均完全相同。

已知AB和BC的长度l=500mm,=35°,P=40kN。

请计算各杆的力N1和N2。

计算结果精确到0.1kN。

8.如图示意,长度为L的刚性梁AB的两端通过垂直的圆截面拉杆AC、BD悬挂,在梁距离A端长度为a的E点处作用有一个铅垂方向的集中力P。

已知拉杆AC、BD的材料相同。

结构中,AB的长度L=240mm,AE 的长度a=100mm,AC杆的直径d1=24mm,BD杆的直径d2=17mm,长度l2=170mm。

问为使AB梁保持水平位置,AC杆的长度l1应是多少?计算结果精确到mm。

9.简支梁AB受力如图所示,已知梁的长度L=1.5m,m o=30kN·m,q=20kN/m,材料抗弯刚度EI=4×109N·cm2。

试用叠加法求A截面的转角A及跨中C截面的挠度y C。

要求计算精确度为A精确到0.01rad,y C精确到1mm。

10.悬臂梁AB受力如图所示,已知梁的长度L=1.18m,m o=30kN·m,q=20kN/m,材料抗弯刚度EI=4×109N·cm2。

试用叠加法求A截面的转角A及梁中C截面的挠度y C。

要求计算精确度为A精确到0.01rad,y C精确到1mm。

中南-工程力学纸质作业及答案

中南-工程力学纸质作业及答案

《工程力学》学习中心:专业:学号:姓名:一、填空题1. 刚体同一平面作用三个力,大小均为F,如图所示。

力系合成的结果是。

2. 立方体边长为a,在顶角A和B处分别作用力Q和P,M x(P)=,M Y(P)=,M y(Q)=,M z(Q)=。

3. 平面任意力系平衡的充要条件是。

4. 低碳钢拉伸可以分成四个阶段。

5. 直径为d=10mm的试件,标距l=50mm,拉伸断裂后,两标点间的长度l1=63.2mm,缩颈处的直径d1=5.9mm,则材料的延伸率δ=,截面收缩率ψ=,判断材料是(塑性材料/脆性材料)。

6. 阶梯杆受力如图所示,设AB和BC段的横截面面积分别为2A和A,弹性模量为E,则杆中最大正应力为,截面C的位移为。

7. 图所示螺钉受拉力F 作用,已知材料的许用切应力[τ]、许用挤压应力[σbs ]及许用拉应力[σ],螺钉直径为d ,钉头高度为h 、螺帽直径为D ,则螺钉的剪切强度条件 ,挤压强度条件 ,拉伸强度条件 。

8. 图所示厚度分别为t 的两块钢板,用两个直径为d 的铆钉相连,受一对拉力F 作用,则每个铆钉的=bs σ ,=τ 。

9. 阶梯轴尺寸及受力如图所示,AB 段与BC 段材料相同,d 2=2d 1,BC 段的最大切应力与AB 段的最大切应力之比等于 。

10. 在集中力作用处,梁的剪力图有 ,其变化值等于 ;在集中力偶作用处,梁的弯矩图有 ,其变化值等于 。

11. 图示简支梁,CB段上剪力图为一向下斜直线,CB段弯矩图为次曲线,而AC段剪力图为次曲线,弯矩图为次曲线。

12. 跨度为l的简支梁已知EI,当整个梁承受均布荷载q时,梁中点挠度4C5384qlwEI=-,图示简支梁跨中挠度Cw=。

13. 图所示梁的A B C、、三个点中,单向应力状态的点是,纯剪应力状态的点是,在任何截面上应力均为零的点是。

14. 某抗弯构件的截面为T形如图所示,z轴为弯曲的中性轴,为使截面上缘的最大拉应力和下缘的最大压应力同时分别达到[σt]和[σc],应将y1和y2的比值设计成。

工程力学大二试题答案

工程力学大二试题答案

工程力学大二试题答案一、选择题1. 静力学中,当一个刚体处于平衡状态时,以下哪项是正确的?A. 合力为零B. 合力矩为零C. 合力和合力矩都为零D. 以上均不正确答案:C2. 材料力学中,弹性模量的定义是:A. 材料在受力时的形变程度B. 材料抵抗形变的能力C. 材料在受力时单位长度的形变所需力量D. 材料在受力后恢复原状的能力答案:B3. 在梁的弯曲问题中,以下哪项因素不会影响梁的弯矩分布?A. 梁的长度B. 梁的截面形状C. 载荷分布D. 材料的弹性模量答案:A4. 能量法在结构力学中的应用主要是为了:A. 计算结构的自然频率B. 确定结构的稳定性C. 计算结构在荷载作用下的位移D. 分析结构的动态响应答案:C5. 动态力学中,阻尼力与速度成正比,这种阻尼称为:A. 粘性阻尼B. 摩擦阻尼C. 干阻尼D. 材料阻尼答案:A二、填空题1. 在平面力系中,若要使刚体处于平衡状态,必须满足__________和__________两个条件。

答案:合力矩为零;合力为零2. 应力状态描述中,主应力是指在材料点上与__________方向相对应的应力值。

答案:主轴3. 当一个悬臂梁受到集中载荷作用时,其最大弯矩出现在__________。

答案:支点4. 在结构动力学中,系统的自然频率与__________、__________和__________有关。

答案:质量分布;刚度分布;几何形状5. 能量守恒原理表明,在没有__________的情况下,一个系统的总能量是__________的。

答案:外力做功;守恒三、计算题1. 一根长度为 L 的简支梁,其上表面在距离支点 a 处作用有一集中载荷 P,求梁中点处的弯矩。

解:根据弯矩公式,简支梁在集中载荷作用下的弯矩分布为线性分布。

在中点处,弯矩 M = (P * a) / (L / 2)。

2. 一块边长为 a 的正方形板,在中心受有集中载荷 P,板的厚度为t,材料的弹性模量为 E,泊松比为ν,求板中心的最大挠度 w。

(完整版)工程力学习题解答(详解版)

(完整版)工程力学习题解答(详解版)

工程力学答案详解1-1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。

解:1-2 试画出以下各题中AB 杆的受力图。

(a) B(b)(c)(d)A(e) A(a)(b) A(c)A(d)A(e)(c)(a)(b)解:1-3 试画出以下各题中AB 梁的受力图。

(d)(e)BB(a)B(b)(c)F B(a)(c)F (b)(d)(e)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 。

解:(a)F (b)W(c)(d) D(e)F Bx(a)(b)(c)(d)D(e)W(f)(a)D(b)B(c)BF D BF1-5 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。

解:(a)(b)(c)(d)ATF BAF(b)(e)(c)(d)(e)CAA C’CDDB2-2 杆AC 、BC 在C 处铰接,另一端均与墙面铰接,如图所示,F 1和F 2作用在销钉C 上,F 1=445 N ,F 2=535 N ,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,(2) 列平衡方程:12140 sin 600530 cos6005207 164 o y AC o x BC AC AC BC F F F F F F F F F N F N=⨯+-==⨯--=∴==∑∑ 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:(2)F 1F FDF F AF D211 1.122D A D D A F F FF F BC AB AC F F F F F =====∴===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。

《工程力学》单选题题库(一)及答案(共3套)

《工程力学》单选题题库(一)及答案(共3套)

《工程力学》题库单选题(一)及答案1、以下通常属于柔体的是():A、铁球B、木块C、墙壁D、绳索正确答案: D2、如图弯曲变形杆件截面上的内力具体叫()。

A、轴力F NB、扭矩TC、剪力F Q ,弯矩M正确答案: C3、长方体相邻三条棱作为坐标轴,下图中各力力沿坐标轴方向正交分解,各力都最多分解成____个分力。

A、 2B、 3C、 6正确答案: A4、从车刀计算简图可以看出,车刀工作时容易发生变形。

A、弯曲B、扭转C、剪切D、压缩正确答案: A5、图所示桁架桥两端可以简化为。

A、柔体约束B、铰链约束C、光滑面约束D、固定端约束正确答案: B6、细长压杆失稳时压杆发生。

A、小弹性变形B、大弹性变形C、小塑性变形D、大塑性变形正确答案: A7、作用于构件上的力对构件产生两大效应即效应和效应。

A、运动效应B、破坏效应C、变形效应正确答案: C8、图中小球受到的支持力在x轴上的投影为()。

A、 0B、 NC、 -ND、无法确定正确答案: A9、中性层是梁平面弯曲时纤维缩短区和纤维伸长区的分界面。

A、正确B、错误正确答案: A10、力偶对物体只有转动效应,其转动效果与平面内的转动中心位置。

A、无关B、有关正确答案: A11、门绕门轴转动,可以将门轴处简化成。

A、B、正确答案: B12、下图表示应力循环特性,其属于循环。

A、对称循环B、非对称循环C、脉动循环正确答案: B13、铸铁属于。

A、塑性材料B、脆性材料正确答案: B14、车刀简化成一端固定,另一端自由的梁,它属于___。

A、悬臂梁B、简支梁C、外伸梁正确答案: A15、根据已知条件,求轴的总变形。

A、 -0·0001mmB、0·0001mm正确答案: A16、杆件受到两个力偶作用发生扭转变形,这两个力偶的大小相等、转向相反、作用平面与杆件轴线。

A、垂直B、平行正确答案: A17、物体受两个力作用,用平行四边形法则(三角形法)求合力,可得A、B、正确答案: B18、一个平面任意力系只能列出一组三个独立的平衡方程,解出三个未知数。

工程力学考试题及答案

工程力学考试题及答案

工程力学考试题及答案工程力学是应用物理学的基本原理来分析和解决工程问题的重要学科。

在工程力学的学习过程中,通过大量的习题练习和考试是巩固理论知识和提高解题能力的有效途径。

以下是一套工程力学的考试题及答案,旨在帮助学生更好地理解和掌握工程力学的核心概念和解题技巧。

一、选择题1. 静力学的基本原理不包括以下哪一项?A. 作用力和反作用力大小相等,方向相反。

B. 刚体在平衡状态下所受合力为零。

C. 刚体的平衡状态可以是静止或匀速直线运动。

D. 刚体质心的位置不影响其平衡状态。

答案:D2. 在材料力学中,下列哪个参数不是衡量材料刚度的指标?A. 杨氏模量B. 剪切模量C. 泊松比D. 屈服强度答案:D3. 梁在受到弯矩作用时,其截面上的正应力分布规律是:A. 线性分布B. 抛物线分布C. 指数分布D. 对数分布答案:B4. 动态力学中的阻尼力与速度成:A. 正比关系B. 反比关系C. 正弦关系D. 无关系答案:A5. 根据能量原理,以下哪种情况下系统的能量守恒?A. 系统受到非保守力的作用B. 系统有能量耗散C. 系统处于非平衡状态D. 系统处于孤立状态答案:D二、填空题1. 一个质量为m的质点,受到一个力F的作用,其加速度a的大小为__________。

答案:a = F/m2. 圆轴扭转时,扭矩M与扭矩常数G和角变形θ之间的关系为__________。

答案:M = Gθ3. 在平面应力状态下,最大剪应力τmax的计算公式为__________。

答案:τmax = (σ1 - σ2) / 24. 弹性体在受到外力作用后,恢复原状的能力称为材料的__________。

答案:弹性5. 根据达朗贝尔原理,惯性力的表达式为__________。

答案:惯性力 = 质量× 加速度三、计算题1. 一根长度为L的均质杆,固定在一端,自由在另一端。

现在在自由端施加一个垂直向下的力P,求杆的弯曲应力分布。

解答:根据弯曲理论,杆的弯曲应力σ可以通过以下公式计算:σ = (M * y) / I其中,M为弯矩,y为距离中性轴的垂直距离,I为截面的惯性矩。

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