工程力学习题[1]

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工程力学复习题1及答案

工程力学复习题1及答案

大作业(一)一、填空题1、仅受(两个)力作用且处于(平衡)状态的构件称为二力构件。

2、力对物体有两种效应:(外效应)和(内效应)3、柔索的约束反力沿(柔索本身)且(背向)被约束物体。

4、光滑接触面的约束反力通过接触点沿(接触面的公法线),(指向)被约束物体。

5、平面汇交力系具有(2 )个独立平衡方程。

6、度量力对物体的转动效应的物理量是(力矩)7、力偶在任意坐标轴上的投影的代数和恒等于(零)。

力偶对任一点之矩为(常量)8、在保持(力偶矩)不变的条件下,可任意改变力和力偶臂,并可在作用面内任意转移。

二、选择题1、在下图的4种情况中,力F的外效应与相同的是(A)A、B、C、D、2、力F1和力F2的合力为F R,F R=F1+F2,它们之间的大小关系,可能属于下列(B)情况?A、必有F R=F1+F2B、必有F R>F1且F R>F2C、可能有F R<F1且F R>F2D、可能有F R>F1且F R<F23、作用与反作用定律适用于下列(D )情况?A、只适用于刚体系统B、只适用于刚体C、只适用于平衡状态D、物体系统4、下列图中所示的力多边形中,(A )是自行封闭的A、B、C、D、5、F1、F1、F3及F4是作用在刚体上的平面汇交力系,其力矢之间有如图所示的关系,合力为F R。

以下情况中(B)是正确的?A、F R=F4B、F R=2F4C、F R=-F4D、F R=-2F46、三铰刚架ABC如图所示,不计自重,仅受力F作用,铰链A反力FA的方位必满足( C )?A、通过B点B、通过D点C、通过E点D、通过C点7、在图中,如果两力偶均作用在杆AC上,铰链A或B的反力方位( C )?A、垂直于ACB、垂直于BCC、垂直于ABD、不确定三、画受力图1、重为P的均质圆轮在边缘A点用绳AB系住,绳AB通过轮心C,圆轮边缘D点靠在光滑的固定曲面上,试画圆轮的受力图解:(1)选圆轮为研究对象,画出其分离体图(2)在分离体圆轮上画出作用其上的主动力P(3)在分离体的每处约束,画出其约束力。

工程力学习题

工程力学习题

工程力学习题第一章质点、刚体的基本概念和受力分析一、填空题1、在力的作用下大小和形状都保持不变的物体,称之为____。

2、力使物体的机械运动状态发生改变,这一作用称为力的____。

3、力对物体的效应决定于力的大小,方向和三个因素。

4、力对物体的效应不仅决定于它的大小,而且还决定于它的方向,所以力是____。

5、作用于物体上同一点的两个力可以合成一个合力,这一个合力作用于该点,其大小和_____应以这两个力为邻边所构成的平行四边形的对角线来表示。

6、一个力可以公解为两个力,力的分解也按平行________法则进行。

7、受二力作用的刚体处于平衡的必要充分条件是:这二力等值、反向和_____。

8、在两个力作用下处于平衡的刚体称为_____构件。

9、在任一力系中加上或减去一个______,不会影响原力系对刚体的作用效果。

10、作用在______上的力,可沿力作用线在其上移动到任何位置,而不会改变此力对的作用效应。

11、两个物体的相互作用力总是等值、反向、共线,并分别作用在两个相互作用的物体上。

12、理论力学将阻碍物体运动的限制条件称______,这些限制条件由周围的其他物体构成。

13、刚体受到_____的三个力的作用而平衡时,这三个力的作用线必汇交于一点。

14、在工程上能使物体运动或能使物体具有运动趋势的力称为______。

15、柔索给予被约束物体的力总是沿着柔索中心线,其指向_____物体。

16、光滑接触面约束的约束反力必沿着接触面在该处的公法线,并_____物体。

17、如果支座和支承面之间有辊轴,这时的约束反力过辊轴中羽,其方位____于支承面,而指向不定。

18、画受力图的一般步骤是,先取_____,然后画主动力和约束反力。

19、用扳手拧紧螺母时,所施力的作用线与螺母转动轴心的_____称为力臂。

20、度量力使物体绕某一点产生转动的物体量称为____.21、力对点的矩是一个代数量,它的绝对值等于力的大小与_____乘积。

工程力学习题及答案

工程力学习题及答案

工程力学习题及答案1.力在平面上的投影(矢量)与力在坐标轴上的投影(代数量)均为代数量。

正确2.力对物体的作用是不会在产生外效应的同时产生内效应。

错误3.在静力学中,将受力物体视为刚体(D)A. 没有特别必要的理由B. 是因为物体本身就是刚体C. 是因为自然界中的物体都是刚体D. 是为了简化以便研究分析。

4.力在垂直坐标轴上的投影的绝对值与该力的正交分力大小一定相等。

正确5.轴力图、扭矩图是内力图,弯矩图是外力图。

错误6.胡克定律表明,在材料的弹性变形范围内,应力和应变(A)A .成正比B .相等C .互为倒数 D. 成反比7.材料力学的主要研究对象是(B)A.刚体B.等直杆C.静平衡物体D.弹性体8.通常工程中,不允许构件发生(A)变形A.塑性B.弹性C.任何D.小9.圆轴扭转时,同一圆周上的切应力大小(A)A.全相同B.全不同C.部分相同D.部分不同10.杆件两端受到等值、反向且共线的两个外力作用时,一定产生轴向拉伸或压缩变形。

正确1.材料力学的主要研究对象是(B)A.刚体B.等直杆C.静平衡物体D.弹性体2.构件的许用应力是保证构件安全工作的(B)A.最低工作应力B.最高工作应力C.平均工作应力D.极限工作应力3.低碳钢等塑性材料的极限应力是材料的(A)A.屈服极限B.许用应力C.强度极限D.比例极限4.一个力作平行移动后,新点的附加力偶矩一定(B)A.存在B.存在且与平移距离有关C.不存在D.存在且与平移距离无关5.力矩不为零的条件是(A)A.作用力和力臂均不为零B.作用力和力臂均为零C. 作用力不为零D.力臂不为零6.构件抵抗变形的能力称为(B)B.刚度C.稳定性D.弹性7.工程实际计算中,认为切应力在构件的剪切面上分布不均匀。

错误8.力在垂直坐标轴上的投影的绝对值与该力的正交分力大小一定相等。

正确9.圆轴扭转时,横截面上的正应力与截面直径成正比。

错误10.扭转时的内力是弯矩。

错误1.各力作用线互相平行的力系,都是平面平行力系。

《工程力学》课后习题与答案全集

《工程力学》课后习题与答案全集
解:取DC杆上的C为动点,OAB为动系,定系固结在支座上。
由 ,作出速度平行四边形,如图示:
即:
7.图示平行连杆机构中, mm, 。曲柄 以匀角速度 2rad/s绕 轴转动,通过连杆AB上的套筒C带动杆CD沿垂直于 的导轨运动。试示当 时杆CD的速度和加速度。
解:取CD杆上的点C为动点,AB杆为动系。对动点作速度分析和加速度分析,如图(a)、(b)所示。图中:
解:设该力系主矢为 ,其在两坐标轴上的投影分别为 、 。由合力投影定理有:
=-1.5kN
kN
kN

由合力矩定理可求出主矩:
合力大小为: kN,方向
位置: m cm,位于O点的右侧。
2.火箭沿与水平面成 角的方向作匀速直线运动,如图所示。火箭的推力 kN与运动方向成 角。如火箭重 kN,求空气动力 和它与飞行方向的交角 。
(d)由于不计杆重,杆AB在A、C两处受绳索作用的拉力 和 ,在B点受到支座反力 。 和 相交于O点,
根据三力平衡汇交定理,
可以判断 必沿通过
B、O两点的连线。
见图(d).
第二章力系的简化与平衡
思考题:1.√;2.×;3.×;4.×;5.√;6.×;7.×;8.×;9.√.
1.平面力系由三个力和两个力偶组成,它们的大小和作用位置如图示,长度单位为cm,求此力系向O点简化的结果,并确定其合力位置。

(mm/s)
故 =100(mm/s)
又有: ,因
故:
即:
第四章刚体的平面运动
思考题
1.×;2.√; 3.√;4.√;5.×.
习题四
1.图示自行车的车速 m/s,此瞬时后轮角速度 rad/s,车轮接触点A打滑,试求点A的速度。

工程力学习题1

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一、填空题(22分)11个1.1作用在刚体上的两个力,使刚体保持平衡的充分必要条件是 ;1.2作用在刚体上的两个力等效的条件是 。

1.3对非自由体的某些位移起限制作用的周围物体称为 。

约束反力的方向必与该约束所能阻碍的位移方向相反;2.1平面汇交力系平衡的几何条件是 ;平衡的解析条件是 。

2.2同平面内的两个力偶等效的条件是 。

2.3合力对于平面内任一点之力矩等于 。

3.1可以把作用在刚体上点A 的力平移到任一点B ,但必须同时附加一力偶,这个附加的力偶的矩等于 。

3.2平面任意力系中所有各力的矢量和称为该力系的 ;而这些力对于任选简化中心的力矩的代数和称为该力系对简化中心的 前者与简化中心 ;后者一般与简化中心 。

3.3在平面问题中,固定端处的约束反力可以简化为 。

5.1构件的强度是 ;刚度是 ;稳定性是5.8螺栓受拉力F 作用,尺寸如图。

若螺栓材料的拉伸许用应力为][σ,许用切应力为][τ,按拉伸与剪切等强度设计,螺栓杆直径d 与螺栓头高度h 的比值d/h = 。

6.1根据平面假设,圆轴扭转变形后,横截面 ,其形状、大小与横截面间的距离 ,而且半径 。

6.2圆轴扭转时,根据 ,其纵截面上也存在切应力。

7.1最大弯矩可能发生的横截面有 ; ; 。

7.2 梁在集中力作用的截面处,它的剪力图 ,弯矩图 。

7.3梁在集中力偶作用的截面处,它的剪力图 ,弯矩图 。

7.4 梁在某一段内作用有向下的均布载荷,则其剪力图是一条 ,弯矩图是 。

8.1梁在对称弯曲时,截面的中性轴是 与横截面的交线,必通过截面的 。

8.2应用公式zM y I σ=时,必须满足的两个条件是 和 。

8.3横力弯曲时,梁横截面上的最大正应力发生在 ;矩形、圆形和工字形界面梁最大切应力发生在 。

9.1用积分法求梁的挠曲线方程,积分常数由梁位移的 条件和 条件来确定。

9.2用叠加法计算梁变形的条件是 。

9.3 提高梁的刚度的主要措施为 ; ; 。

工程力学习题集

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工程力学习题集2009年11月第一章习题1.1 画出图 1.1(a) ~ (f) 中各物体的受力图。

未画重力的物体 , 质量均不计 , 所有接触处均为光滑接触。

1.2 画出图 1.2 所示各物体系中各物体的受力图。

未画重力的物体 , 质量均不计 , 所有接触处均为光滑接触。

1.4 如图 1.4 所示矩形搁板ABCD 可绕轴线AB 转动,M 、K 均为圆柱铰链 , 搁板用DE 杆支撑于水平位置,撑杆DE 两端均为铰链连接,搁板重为W ,试画出搁板的受力图。

1.5 图 1.5 所示为一水轮机简图,巳知使水轮机转动的力偶矩M z ,在锥齿轮B 处的力分解为三个分力:圆周力F t 、轴向力F a 、径向力F r ,试画出水轮机的受力图。

第二章习题2.1 已知图 2.1 中,F 1 = 150N ,F 2 = 200N 及F 3 = l00N 。

试用图解法及解析法求这四个力的合力。

2.2 起重用的吊环如题图 2.2 所示,侧臂AB 及AC 均由两片组成,吊环自重可以不计,起吊重物P =1200KN ,试求每片侧臂所受的力。

2.3 图示梁在A 端为固定铰支座,B 端为活动铰支座,P =20KN 。

试求在图示两种情形下A 和B 处的约束反力。

2.4 图示电动机重 W=5KN ,放在水平梁AC 的中间,A 和B 为固定铰链,C 为中间铰链,试求A 处的约束反力及杆BC 所受的力。

2.5 简易起重机用钢绳吊起重量G =2000N 的重物。

各杆的自重、滑轮的自重和尺寸都忽略不计,试求杆AB 和AC 受到的力。

假定A 、B 、C 三处可简化为铰链连接。

2.6 重为G =2KN 的球搁在光滑的斜面上,用一绳把它拉住。

巳知绳子与铅直墙壁的夹角为30 0 ,斜面与水平面的夹角为15° ,试求绳子的拉力和斜面对球的约束反力。

2.7 压榨机构如图所示,杆AB 、BC 自重不计,A 、B 、C 都可看作为铰链连接,油泵压力P =3KN ,方向水平。

工程力学习题及答案

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⼯程⼒学习题及答案⼯程⼒学复习题课程⼯程⼒学专业班级⼀、单项选择题(每⼩题2分,共20分)在每⼩题列出的四个选项中只有⼀个选项是符合题⽬要求的,请将正确选项前的字母填在题后的括号内。

1.三个刚⽚⽤三个铰两两相联,所得的体系( )A.⼀定为⼏何不变体系B.⼀定为⼏何瞬变体系C.⼀定为⼏何常变体系D.不能确定2.图⽰体系是( )A.⽆多余联系的⼏何不变体系B.有多余联系的⼏何不变体系C.瞬变体系D.常变体系3.图⽰三铰拱,已知三个铰的位置,左半跨受均布荷载,其合理拱轴的形状为( )A.全跨圆弧B.全跨抛物线C.AC段为园弧,CB段为直线D.AC段为抛物线,CB段为直线4.图⽰结构A端作⽤⼒偶m,则B端转⾓ B的值为( )A.mlEI6B.mlEI3C.mlEI2D.mlEI5.图⽰桁架C点⽔平位移的值为( ) A.PaEAB.12Pa EAC.14Pa EAD.06.图⽰刚架的超静定次数为A.1B.2C.3D.47.图⽰超静定则架,⽤⼒法计算时,不能选为基本体系的是图( )8.下列弯矩图中正确的是图( )9.图⽰结构中,BA杆B端的⼒矩分配系数等于( )10.图⽰结构截⾯K剪⼒影响线是图( )⼆、填空题(每⼩题2分,共16分)11.在具有⼀个⾃由度的体系上加上⼀个⼆元体(⼆杆结点)时,所得新体系的⾃由度为_____。

12.位移互等定理的表达式是________。

13.图⽰对称结构,截⾯K弯矩的绝对值为________。

14.图⽰结构,作⽤荷载P,不计轴向变形时,⽀座A的反⼒矩M A等于________。

15.已知图⽰连续梁(a)的弯矩图(b),则A端剪⼒等于________kN。

16.⽤⼒矩分配法计算图⽰连续梁时,算⾄放松结点C分配传递后,当前结点B的结点不平衡⼒矩(约束⼒矩)等于________kN.m17.⼒P在梁ABC上移动过程中,截⾯K中产⽣的变矩(绝对值)的最⼤值为________kN·m18.图中给出了截⾯K弯矩M K影响线的形状,该影响线在截⾯K下⾯的纵标等于________。

《工程力学》练习题

《工程力学》练习题

《工程力学》练习题第一章绪论1. 强度是指构件在外力作用下抵抗_破坏_的能力,刚度是指构件在外力作用下抵抗_变形_的能力,稳定性是指构件在外力作用下保持_平衡_的能力。

2. 静力学研究的对象是刚体,刚体可以看成是由质点系组成的不变形固体。

材料力学研究的对象是变形固体。

(√)3. 变形固体四种基本变形,即拉压变形、剪切与挤压变形、扭转变形及弯曲变形。

(√)4. 在材料力学对变形固体假设中,最小条件假设是指在外力的作用下,变形固体所产生的变形较小,在强度校核计算中采用初始状态的尺寸进行计算。

(√)5. 材料力学对变形固体的假设中,同向异性假设是指变形固体在不同方位显示出的力学性能的差异性。

但在实际中仍然按各向同性计算。

(√)第二章静力学的基本概念和受力分析1. 刚体是指在力的的作用下,大小和形状不变的物体。

2. 力使物体产生的两种效应是___内_____效应和_ _外___效应。

3、力是矢量,其三要要素是(大小)、方向及作用点的位置。

4、等效力系是指(作用效果)相同的两个力系。

5、非自由体必受空间物体的作用,空间物体对非自由体的作用称为约束。

约束是力的作用,空间物体对非自由体的作用力称为(约束反力),而产生运动或运动的趋势的力称为主动力。

6、物体的平衡状态是静止状态。

(X)7、物体的平衡状态是匀速直线运动态。

(X)8.作用力与反作用力是一组平衡力系。

(X )9、作用在刚体上的二力,若此两力大小相等、方向相反并同时作用在同一直线上,若此刚体为杆件则称为而二力杆件。

(√)10、作用在刚体上的力,可以沿其作用线滑移到刚体上的任意位置而不会改变力对刚体的作用效应。

(√)11、作用在刚体上的力,不能沿其作用线滑移到刚体上的任意位置。

主要是滑移后会改变力对刚体的作用效应。

(X )12、作用在刚体上的三个非平行力,若刚体处于平衡时,此三力必汇交。

(√)13、两物体间相互作用时相互间必存在一对力,该对力称为作用力与反作用力。

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——————————————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。

习题3-1图3-2 图中为利用绳索拔桩的简易方法。

若施加力F=300N,α=0.1弧度,求拔桩力F AD。

(提示:α较小时,有tgα≈α)。

习题3-2图3-3 已知q=20kN/m,F=20kN,M=16kN•m,l=0.8m,求梁A、B处的约束力。

习题3-3图3-4 若F2=2F1,求图示梁A、B处的约束力。

习题3-4图3-5 图示梁AB与BC在B处用中间铰连接,受分布载荷q=15kN/m和集中力偶M=20kN•m作用,求各处约束力。

习题3-5图3-6 偏心夹紧装置如图,利用手柄绕o点转动夹紧工件。

手柄DE和压杆AC处于水平位置时,α=30︒,偏心距e=15mm,r=40mm,a=120mm,b=60mm,求在力F作用下,工件受到的夹紧力。

习题3-6图3-7 塔架L=10m,b=1.2m,重W=200kN。

为将其竖起,先在O端设基桩如图,再将A端垫高h,然后用卷扬机起吊。

若钢丝绳在图示位置时水平段最大拉力为F T=360kN, 求能吊起塔架的最小高度h及此时O处的反力。

3-8 汽车吊如图。

车重W1=26kN, 起吊装置重W2=31kN,作用线通过B点,起重臂重G=4.5kN,求最大起重量P max。

(提示:起重量大到临界状态时,A处将脱离接触,约束力为零。

)3-9 求图示夹紧装置中工件受到的夹紧力F E。

习题3-8图E习题3-9图习题3-7图3-10 重W的物体置于斜面上, 摩擦系数为f,受一与斜面平行的力F作用。

已知摩擦角ρ<α,求物体在斜面上保持平衡时,F的最大值和最小值。

习题3-10图3-11 梯子AB长L,重W=200N,靠在光滑墙上,与地面间的摩擦系数为f=0.25。

要保证重P=650N的人爬至顶端A处不至滑倒,求最小角度α。

习题3-11图3-12 偏心夹具如图。

偏心轮O直径为D,与工作台面间摩擦系数为f,施加F力后可夹紧工件,此时OA处于水平位置。

欲使F力除去后,偏心轮不会自行松脱,试利用自锁原理确定偏心尺寸e。

习题3-12图3-13 尖劈顶重装置如图。

斜面间摩擦系数为f=tgρ。

试确定:a)不使重物W下滑的最小F值。

b)能升起重物W的最小F值。

习题3-13图3-14 凸轮机构如图。

凸轮在力偶M作用下可绕O点转动。

推杆可在滑道内上下滑动,摩擦系数为f。

假设推杆与凸轮在A点为光滑接触,为保证滑道不卡住推杆,试设计滑道的尺寸b.习题3-14图3-15 图示为辊式破碎机简图。

轧辊直径D=500mm, 相对匀速转动以破碎球形物料。

若物料与轧辊间摩擦系数为f=0.3, 求能进入轧辊破碎的最大物料直径d。

(物料重量不计)习题3-15图3-16 求图示桁架中1、2、3杆的内力。

(a)(b)习题3-16图3-17 计算图示桁架中指定杆的内力,请指出杆件受拉还是受压? (α=60︒, β=30︒)3-18 传动轴如图。

AC=CD=DB=200mm ,C 轮直径d 1=100mm , D 轮直径d 2=50mm,圆柱齿轮压力角α为20︒,已知作用在大齿轮上的力F 1=2kN ,求轴匀速转动时小齿轮传递的力F 2及二端轴承的约束力。

习题3-17图 (a )B(b) 习题3-18图3-19 图中钢架由三个固定销支承在A 、B 、C 支座处,受力F 1=100kN ,F 2=50kN 作用,求各处约束力。

3-20 试确定下述由AB 二均质部分组成之物体的重心坐标x C 和y C 。

a ) 物体关于x 轴对称,且单位体积的重量γA =γB 。

b) 物体关于x 轴对称,单位体积的重量γA =γB /2。

c) 物体无对称轴,单位体积的重量γA =γB /2。

(b)(a )习题3-19图(c)习题3-20图3-21 直径为D的大圆盘,比重 ,在A处挖有一直径为d的圆孔。

若d=OA=D/4,试确定带孔圆盘的重心位置。

习题3-21图3-22 用称重法求图示连杆的重心时,将连杆小头A支撑或悬挂,大头B置于磅秤上,调整轴线AB至水平,由磅秤读出C处的反力F C。

C与B在同一铅垂线上,AB=L,若F C=0.7W, 试确定其重心到A点的距离x。

C习题3-22图3-23 木块中钻有直径为 d=20mm 的二孔,如图所示。

若a =60mm ,b=20mm ,c=40mm ,试确定块体重心的坐标。

习题3-23图z第四章变形体静力学基础习题4-1 试用截面法求指定截面上内力。

(a)(b)(c)(e)(f)(g)(h)习题4-1图4-2 图示等直杆截面面积A=5cm 2,F 1=1kN ,F 2=2kN ,F 3=3kN 。

试画出轴力图并求图中各截面应力。

4-3 若题4-2中杆AB=CD=0.5m ,材料为铜合金,E 铜=100GPa ;杆中段BC=1m ,材料为铝合金,E 铝=70GPa 。

求杆的总伸长。

4-4 圆截面台阶轴受力如图,材料的弹性模量 E=200×103MPa ,画轴力图,求各段应力、应变和杆的伸长∆L AB 。

习题4-2图 (a )(b)习题4-4图4-5 杆OD横截面面积A=10cm2,弹性模量E=200GPa,F=50kN。

画轴力图,求各段应力及杆端O处的位移。

习题4-5图4-6 图示杆中AB段截面面积为A1=200mm2,BC段截面面积为A2=100mm2,材料弹性模量E=200GPa。

求截面B、C的位移和位移为零的横截面位置x。

习题4-6图4-7 图示钢性梁AB置于三个相同的弹簧上,弹簧刚度为k,力F作用于图示位置,求平衡时弹簧A、B、C处所受的力。

习题4-7图4-8 杆二端固定,横截面面积为A=10cm 2,F =100kN ,弹性模量E=200GPa 。

求各段应力。

4-9 钢筋混凝土立柱的矩形截面尺寸为0.5m×1m ,用均匀布置的8根φ20的钢筋增强。

钢筋 E 1=200GPa ,混凝土E 2=20GPa ,受力如图。

求钢筋和混凝土内的应力。

4-10 钢管二端固支如图。

截面面积A 1=1cm 2,A 2=2cm 2,L=100mm ,弹性模量E=200GPa ,材料的线膨胀系数为α=12.5×10-6(1/C ︒),试求温度升高30︒时杆内的最大应力。

习题4-9图 习题4-10图2B 习题4-8图第五章 材料的力学性能习 题5-1 平板拉伸试件如图。

横截面尺寸为b=30mm ,t=4mm ,在纵、横向各贴一电阻应变片测量应变。

试验时每增加拉力∆F =3kN ,测得的纵、横向应变增量为∆ε1=120×10-6,∆ε2=-38×10-6, 求所试材料的弹性模量E 、泊松比μ,和F =3kN 时的体积变化率∆V/V 0。

5-2 如果工程应变e=0.2%或1%,试估计真应力σ、真应变ε与工程应力S 、工程应变e 的差别有多大?t习题5-1图 ε5-3 图示结构中AB为刚性梁,二拉杆截面面积为A,材料均为弹性-理想塑性,弹性模量为E,屈服应力为σys。

杆1长度为L,求结构的屈服载荷F S和极限载荷F U。

习题5-3图5-4 图中AB为刚性梁。

杆1、2的截面积A相同,材料也相同,弹性模量为E。

a) 应力—应变关系用线弹性模型,即σ=Eε。

求二杆内力。

b) 若材料应力—应变关系用非线性弹性模型σ=kεn,再求各杆内力。

c) 若材料为弹性理想塑性, 试求该结构的屈服载荷F S和极限载荷F U。

习题5-4图5-5* 图中二杆截面积均为A,α=30︒,若材料为弹性-理想塑性,弹性模量为E,屈服应力为σys,求结构的屈服载荷F S。

试讨论载荷F超过屈服载荷F S后杆系的变形、再平衡情况并求杆系能承受的最终极限载荷F U。

习题5-5图5-6 图中各杆截面积均为A,AK=BK=L,材料为弹性理想塑性, 弹性模量为E,屈服应力为σys。

1)材料为线性弹性,求各杆的内力。

2)材料为弹性理想塑性,求结构的屈服载荷F S和极限载荷F U。

习题5-6图第六章 强度与连接件设计习 题6-1 图示桁架中各杆材料相同,其许用拉应力[σ]拉=160MPa ,许用压应力[σ]压=100MPa ,F =100kN ,试计算杆AD 、DK 和BK 所需的最小截面面积。

6-2 铰接正方形铸铁框架如图,边长a =100mm ,各杆横截面面积均为A=20mm 2。

材料许用应力为[σ]拉=80MPa ,[σ]压=240MPa ,试计算框架所能承受的最大载荷F max 。

习题6-1图C习题6-2图6-3 图中AB为刚性杆,拉杆BD和撑杆CK材料及截面面积均相同,BD=1.5m,CK=1m,[σ]=160MPa,E=200GPa,试设计二杆的截面面积。

习题6-3图6-4 图中刚性梁由三根长为L=1m的拉杆吊挂,杆截面积均为2cm2, 材料许用应力为[σ]=120MPa,若其中一根杆尺寸短了0.05%L,按下述二种情况安装后,试计算各杆应力并校核其强度。

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