工程力学-第10章习题课
工程力学课后习题答案单辉祖著

工程力学课后习题答案单辉祖著工程力学课后习题答案(单辉祖著)在学习工程力学这门课程时,课后习题的练习与答案的参考对于巩固知识、加深理解起着至关重要的作用。
单辉祖所著的《工程力学》一书,以其严谨的逻辑和丰富的内容,成为众多学子学习工程力学的重要教材。
下面,我们将为您详细呈现这本教材的课后习题答案。
首先,让我们来谈谈第一章的习题。
在这部分中,主要涉及到静力学的基本概念和受力分析。
例如,有一道题是关于一个简单的支架结构,要求画出其受力图。
对于这道题,我们需要明确各个构件之间的连接方式,判断是固定铰支座、活动铰支座还是其他约束类型,然后根据力的平衡条件,准确地画出每个构件所受到的力。
答案中,我们清晰地标注了各个力的大小、方向和作用点,并且通过合理的布局,使受力图易于理解。
第二章的习题重点围绕平面汇交力系和平面力偶系展开。
其中,有一道计算题要求计算多个力在某一点的合力。
在解答这道题时,我们首先将每个力分解为水平和垂直方向的分力,然后分别计算水平和垂直方向上的合力,最后通过勾股定理求出总的合力大小和方向。
答案的给出过程中,每一步的计算都有详细的说明,让学习者能够清晰地看到解题的思路和方法。
第三章的内容是平面任意力系。
这一章的习题难度有所增加,涉及到力系的简化、平衡方程的应用等。
比如,有一道题是求解一个复杂结构在给定载荷下的支座反力。
解题时,我们先对力系进行简化,找到主矢和主矩,然后根据平衡方程列出方程组,通过求解方程组得到支座反力的大小和方向。
答案中不仅给出了最终的结果,还展示了求解方程组的具体步骤和计算过程,方便学习者对照检查自己的解题过程。
第四章是空间力系。
这部分的习题对于空间想象力和数学运算能力有一定的要求。
例如,有一道题要求计算空间力在坐标轴上的投影以及对某点的矩。
在解答时,我们需要运用空间直角坐标系的知识,通过三角函数等方法求出投影的大小,再根据矩的定义计算出对某点的矩。
答案中会详细说明投影和矩的计算过程,并且配以适当的图示,帮助学习者更好地理解空间力系的概念。
工程力学课后答案(第二版少学时)

第一章静力学基本概念1.1 解F=F x+F y=F x i+F y jF1=1000N=-1000Cos30ºi-1000Sin30ºjF2=1500N=1500Cos90ºi- 1500Sin90ºjF3=3000N=3000 Cos45ºi+3000Sin45ºjF4=2000N=2000 Cos60ºi-2000Sin60ºj1.2因为前进方向与力F A,F B之间均为45º夹角,要保证二力的合力为前进方向,则必须F A=F B。
所以:F B=F A=400N1.3解:M O(F)=F l解:M O(F)=0解: M O(F)=F l sinβ解: M O(F)=F l sinθ解: M O(F)= -F a解:M O(F)= F(l+r)解:1.4解:1.5解:1位置:M A(G)=02位置:M A(G)=-G l sinθ3位置:M A(G)=-G l1.6解:M O(F n)=-F n cosθ·D/2=-75.2N·m 1.71.8第二章平面力系2.1 力系简化解:(1)主矢大小与方位:F/R x=∑F x=F1cos45º+F3+F4cos60º=100Ncos45º+200N+250cos60º=395.7N F/R y=∑F y=F1sin45º-F2-F4sin60º=100Nsin45º-150N-250sin60º=-295.8N(2)主矩大小和转向:M O=∑M O(F)=M O(F1)+M O(F2)+M O(F3)+M O(F4)+m=0-F2×0.3m+F3×0.2m+F4sin60×0.1m+F×0.1m=0-150N×0.3m+200N×0.2m+250Nsin60×0.1m+50N×0.1m =21.65N·m( )向O点的简化结果如图所示。
工程力学(静力学和材料力学)第2版课后习题答案 范钦珊主编 第10章 组合受力与变形杆件的强度计算

解:危险截面在 A 处,其上之内力分量为: 弯矩: M y = FP1 a , M z = FP2 H 扭矩: M x = FP2 a 轴力: FNx = FP1 在截面上垂直与 M 方向的垂直线 ab 与圆环截 求得 M y 与 M z 的矢量和 M 过截面中心, 面边界交于 a、b 两点,这两点分别受最大拉应力和最大压应力。但由于轴向压力的作用,最 大压应力值大于最大拉应力值,故 b 点为危险点,其应力状态如图所示。 10-7 试求图 a 和 b 中所示之二杆横截面上最大正应力及其比值。 解: (a)为拉弯组合
7
y
y
A
O
0.795
B
14.526
+13.73MPa
z
(a)
O O
+14.43MPa
(b)
C
y
A
C
B B
y
A
O O
B
z
12.6mm
14.1mm
zC
−15.32MPa
16.55MPa
zC
z
(c)
(d)
习题 10-9 解图
∴
+ σ max
= 14.526 − 0.795 = 13.73 MPa
− σ max = −14.526 − 0.795 = −15.32 MPa
Ebh
由此得
2 FP 6e
e=
10-9
ε1 − ε 2 h × ε1 + ε 2 6
图中所示为承受纵向荷载的人骨受力简图。试:
1.假定骨骼为实心圆截面,确定横截面 B-B 上的应力分布; 2.假定骨骼中心部分(其直径为骨骼外直径的一半)由海绵状骨质所组成,忽略海绵状承受 应力的能力,确定横截面 B-B 上的应力分布;
工程力学课后习题答案第10章题解g

( ) ∑ M B
= 0 , FC
= − Me l
↓
77
CA 段
M
=
−
Me l
x1
⎜⎛ 0 ⎝
≤
x1
<
l 2
⎟⎞ ⎠
AB 段
M
=
−
Me l
x2
+
Me
⎜⎛ ⎝
l 2
<
x2
≤
l
⎟⎞ ⎠
CA
段 ⎜⎛ 0 ⎝
≤
x1
<
l 2
⎟⎞ ⎠
AB
段 ⎜⎛ ⎝
l 2
<
x2
≤
l ⎟⎞ ⎠
EIw1′′ =
−
Me l
x1
EIw1′
=
3d × (3d )3
12
=
81d 4 12
;设钢丝绳每股横截面为 d × d ,则 9 股钢丝绳的惯
性矩为 I 2
= 9× d ×d3 12
=
9d 4 12
=
1 9
I1
,故钢丝绳要柔软得多。
10-4 用叠加法求梁的位移时,应满足哪些条件? 答 小变形。
10-5 提高梁的弯曲刚度的主要措施有哪些?与提高梁强度的措施有何不同? 答 提高梁的弯曲刚度的主要措施有 (1)调整加载方式,改善结构设计; (2)减小梁的跨度,增加支承约束; (3)增大梁的弯曲刚度 EI。
)
=
3 8
qlx2
−
ql 2
⎜⎛ ⎝
x2
−
l 4
⎟⎞ ⎠
⎜⎛ ⎝
l 2
≤
x2
≤
l ⎟⎞ ⎠
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∑∑=︒+︒==︒-︒=PF F FF F F B A yA B x 30sin 30sin ,0030cos 30cos ,0解得: N P F F B A 5000===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∑∑=-︒-︒-==︒-︒--=030cos 30sin ,0030sin 30cos ,0P P F FP F F F BC yBC AB x解得: PF P F AB BC 732.2732.3=-=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NF N F F F FF F F C A GA yC A x 200020110/1tan sin ,0,cos ,0=======∑∑解得:ααα2-4 图示为一拔桩装置。
工程力学习题 及最终答案

——————————————工程力学习题——————————————第一章绪论思考题1) 现代力学有哪些重要的特征?2) 力是物体间的相互作用。
按其是否直接接触如何分类?试举例说明。
3) 工程静力学的基本研究内容和主线是什么?4) 试述工程力学研究问题的一般方法。
第二章刚体静力学基本概念与理论习题2-1 求图中作用在托架上的合力F R。
习题2-1图2-2 已知F 1=7kN ,F 2=5kN, 求图中作用在耳环上的合力F R 。
2-3 求图中汇交力系的合力F R 。
2-4 求图中力F 2的大小和其方向角α。
使 a )合力F R =1.5kN, 方向沿x 轴。
b)合力为零。
2习题2-2图(b)F 1F 1F 2习题2-3图(a )F 1习题2-4图2-5 二力作用如图,F 1=500N 。
为提起木桩,欲使垂直向上的合力为F R =750N ,且F 2力尽量小,试求力F 2的大小和α角。
2-6 画出图中各物体的受力图。
F 12习题2-5图(b)(a)(c)(d)AC2-7 画出图中各物体的受力图。
(f)(g) 习题2-6图(b)(a )DC2-8 试计算图中各种情况下F 力对o 点之矩。
(d)习题2-7图习题2-8图 P(d)(c)(a ) A2-9 求图中力系的合力F R 及其作用位置。
习题2-9图( a )1F 3 ( b )F 3F 2( c) 1F /m( d )F 32-10 求图中作用在梁上的分布载荷的合力F R 及其作用位置。
2-11 图示悬臂梁AB 上作用着分布载荷,q 1=400N/m ,q 2=900N/m, 若欲使作用在梁上的合力为零,求尺寸a 、b 的大小。
( a )q 1=600N/m2( b )q ( c )习题2-10图B习题2-11图第三章静力平衡问题习题3-1 图示液压夹紧装置中,油缸活塞直径D=120mm,压力p=6N/mm2,若α=30︒, 求工件D所受到的夹紧力F D。
工程力学课后习题答案

2-7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,两三种情况下,支座A和B的约束反力。
(a)(b)
题2-7图
(a) (注意,这里,A与B处约束力为负,表示实际方向与假定方向相反,结果应与你的受力图一致,不同的受力图其结果的表现形式也不同)
(b)
2-8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点处的约束反力。
题3-1图
3-2图示力系中,F1=100N,F2=300N,F3=200N,各力作用线的位置如图所示。将力向原点O简化
题3-2图
3-3边长为a的等边三角形板,用六根杆支持在水平面位置如图所示。若在板面内作用一力偶,其矩为M,不计板重,试求各杆的内力。
题3-3图
3-4如图所示的空间构架由三根杆件组成,在D端用球铰链连接,A、B和C端也用球铰链固定在水平地板上。今在D端挂一重物P=10kN,若各杆自重不计,求各杆的内力。
以BC杆为研究对象
2-27尖劈顶重装置如图所示。在B块上受力P的作用。A与B块间的摩擦因数为fs(其他有滚珠处表示光滑)。如不计A和B块的重量,求使系统保持平衡的力F的值。
题2-27图
以整体为研究对象,显然水平和铅直方向约束力分别为
以A滑块为研究对象,分别作出两临界状态的力三角形
2-28砖夹的宽度为25cm,曲杆AGB与GCED在G点铰接。砖的重量为W,提砖的合力F作用在砖夹的对称中心线上,尺寸如图所示。如砖夹与砖之间的摩擦因数fs=0.5,试问b应为多大才能把砖夹起(b是G点到砖块上所受正压力作用线的垂直距离)
题2-8图
作两曲杆的受力图,BC是二力杆,AB只受力偶作用,因此A、B构成一对力偶。
工程力学课后习题答案_范钦珊(合订版)

Fw
习题 1—9 图
FT1
F Fw
T2
FN
习题 1—9 解图
7
1 一 10 图示压路机的碾子可以在推力或拉力作用下滚过 100mm 高的台阶。假定力 F 都是沿着杆 AB 的方向,杆与水平面的夹角为 30°,碾子重量为 250 N。试比较这两种情形 下,碾子越过台阶所需力 F 的大小。
习题 1-10 图
即 (d + 3) sinθ = 2(4.5 − d ) sinθ 2 d +3=9−d
d =3
(2)
y
4 G
C
E
θ2
Dθ d −4.5 F O
FR
3
Ax
2
习题 2-2 解图
∴ F 点的坐标为(-3, 0) 合力方向如图所示,作用线过 B、F 点;
tan θ = 4 3
AG = 6 sinθ = 6 × 4 = 4.8 5
nb2返回总目录下一章11ebook工程力学静力学与材料力学习题详细解答教师用书第2章范钦珊唐静静200612181第2章力系的简化21由作用线处于同一平面内的两个力f和2f所组成平行力系如图所示
eBook
工程力学
(静力学与材料力学)
习题详细解答
(教师用书) (第 1 章)
范钦珊 唐静静
2006-12-18
FC C
A FA
习题 1-3e 解 1 图
C
BF
FB
FAx A
FAy
习题 1-3b 解 1 图
A FA
FB
α C
B
D
FD 习题 1-3d 解 1 图
D
F
C
F'c
B
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5.0 MPa(两端封闭)。
第10章 应力状态与强度理论及其 工程应用——习题课
第10章 应力状态与强度理论及其 工程应用——习题课
第10章 应力状态与强度理论及其 工程应用——习题课
第10章 应力状态与强度理论及其 工程应用——习题课
第10章 应力状态与强度理论及其 工程应用——习题课
• 10-11 铝制圆轴右端固定、左端受力如图 示。若轴的直径d = 32mm,试确定点a 和 点b 的应力状态,并计算σr3和σr4值。
第10章 应力状态与强度理论及其 工程应用——习题课
第10章 应力状态与强度理论及其 工程应用——习题课
• 10-8 已知构件中危险点的应力状态如图所 示,试选择合适的设计准则对以下两种情 形作强度校核:
1、构件材料为Q235 钢.[σ]=160 MPa; 应力状态中σx=45Mpa,σy=135 MPa,σz =0,τxy=0。 2、构件材料为灰铸铁.[σ]=30MPa;应力 状态中σx=20Mpa, σy=-25MPa, σz=30 MPa,τxy=0。
第10章 应力状态与强度理论 及其工程应用
习题课
第10章 应力状态与强度理论及其 工程应用——习题课
• 10-1 木制构件中的微元受力如图所示,其中 所示的角度为木纹方向与铅垂线的夹角。
试求:
l、平行于木纹方向的剪应力; 2、垂直于木纹方向的正应力。
第10章 应力状态与强度理论及其 工程应用——习题课
第10章 应力状态与强度理论及其 工程应用——习题课
Fx 0
xdAsin dAsin xydA cos 0
Fy 0
xydAsin ydA cos dA cos 0
第10章 应力状态与强度理论及其 工程应用——习题课
xy 74.2 x 37.94
第10章 应力状态与强度理论及其 工程应用——习题课
• 试分析是否满足这一要求。
第10章 应力状态与强度理论及其 工程应用——习题课
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• 10-3 从构件中取出 的微元受力如图所 示,其中AC 为无外 力作用的自由表面。
• 试求:σx和τxy。
0
x
100 2
x
100 2
cos(2
30)
xy
sin(2 30)
x=
x+
2
y
+ x-
2
y
cos2- xysin2
xy=
x-2y源自sin2xycos2
第10章 应力状态与强度理论及其 工程应用——习题课
第10章 应力状态与强度理论及其 工程应用——习题课
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• 10-2 层合板构件中微元受力如图所示,各层板之间用 胶粘接,接缝方向如图中所示。若已知胶层剪应力不 得超过1MPa。
第10章 应力状态与强度理论及其 工程应用——习题课
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• 10-9 对于图示平面应力状态,各应力分量 可能有以下几种组合,试按最大剪应力准 则和畸变能密度准则,分别计算各种组合 时的计算应力。
第10章 应力状态与强度理论及其 工程应用——习题课
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• 10-7 承受内压的铝合金制的圆筒形薄壁容器如图 所示。已知内压p=3.5MPa,材料的E=75GPa, ν=0.33。试求圆筒的半径改变量。
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• 10-5 对于图示的应力状态,若要求其中 的最大剪应力τmax<160MPa,试求τxy取 何值。
第10章 应力状态与强度理论及其 工程应用——习题课
习题10-5图
<
第10章 应力状态与强度理论及其 工程应用——习题课
<
第10章 应力状态与强度理论及其 工程应用——习题课
• 10-6 外径为 300 mm 的钢管由厚度为δ=8 mm 的钢带沿20o角的螺旋线卷曲焊接而成。 试求下列情形下,焊缝上沿焊缝方向的剪应 力和垂直于焊缝方向的正应力:
• 10-4 构件微元表面AC上作用有数值为 14MPa的压应力,其余受力如图所示。 试求σx和τxy。
习题10-4
14
x
2
92
x
2
92
cos(2
)
xy
sin(2 )
0
x
2
92
sin(2
)
xy
cos(2
)
cos 1/ 1 0.72
sin 0.7 / 1 0.72
xy 74.2 x 37.94
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第10章 应力状态与强度理论及其 工程应用——习题课
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• 10-12 直杆 AB 与直径 d=40 mm 的圆柱焊成 一体,结构受力如图 所示。试确定点a 和点 b 的应力状态,并计算 σr4 。
第10章 应力状态与强度理论及其 工程应用——习题课
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• 10-10 传动轴受力如图示。若已知材料的 [σ]=120 MPa,试设计该轴的直径。
第10章 应力状态与强度理论及其 工程应用——习题课
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0
x
100 2
sin(2
30)
xy
cos(2
30)
x 33.3 xy 57.7
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Fx 0
xydA cos 60 xdAsin 60 0
Fy 0
xydAsin 60 ydA cos 60 0
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