工程力學(xué)重點(diǎn)題型

1、. 工程力學(xué)習(xí)題解答2-27 一重量未知的物塊M懸掛如圖所示，AOBC為繩子，C端掛一80N重物，當(dāng)平衡時，試確定物塊M的重量與距離y之間的關(guān)系。2-21壓榨機(jī)ABC在鉸A處作用水平力P,在點(diǎn)B為固定鉸鏈。由于水平力P的作用使C塊壓緊物體D。如C塊與墻壁光滑接觸，壓榨機(jī)尺寸如圖所示，試求物體D所受的壓力R。如圖所示，構(gòu)架ABC受力Q=1000N作用。其中桿AB和CD在點(diǎn)D鉸接，點(diǎn)B和C均為固定鉸鏈。如不計桿重，求桿CD的內(nèi)力S和支體B的約束反力RB 2-17電動機(jī)重P=5000N,放在水平梁AC的中央，如圖所示。梁的A端以鉸鏈固定，另一端以撐桿BC支持，撐桿與水平梁的交角為30。如忽略梁和撐桿

2、的重量，求撐桿BC的內(nèi)力S。2-18起重機(jī)的構(gòu)架ABC可沿鉛直軸BC滑動，但在軸的上部有一凸緣可支持構(gòu)架，如圖所示。設(shè)載荷P=10kN,求在B和C處的反力。忽略構(gòu)架重量和摩擦。2-9物體重P=20kN,用繩子掛在支架的滑輪B上，繩子的另一端接在鉸車D上，如圖所示。轉(zhuǎn)動鉸車，物體便能升起。設(shè)滑輪的大小及其中的摩擦略去不計，A、B、C三處均為鉸鏈連接。當(dāng)物體處于平衡狀態(tài)時，試求拉桿AB和支桿CD所受的力。2-24鉸接四連桿機(jī)構(gòu)CABD的CD邊固定。在鉸鏈A上作用一力Q,BAQ=45。 在鉸鏈B上作用一力R,ABR=30。，這樣使四邊形CABD處于平衡。如已知 CAQ=90。,ABR=60。，求力Q

3、與R的關(guān)系。桿重略去不計。2-25如圖所示，三個相根的鋼管各重P,放在懸臂的槽內(nèi)。設(shè)下面兩根鋼管中心的連線恰好與上面的鋼管相切，試分別就a=90。、60。和30。三種情形求槽底點(diǎn)A所受的壓力N。3-5 作用在懸臂梁上的載荷如圖所示，試求該載荷對點(diǎn)A的力矩。3-12圖示一曲棒，其上作用兩個力偶，試求其合力偶。若令此合力偶的兩力分別作用在A.B兩點(diǎn)，問這兩力的方向應(yīng)該怎樣選取，能使力的大小為最小。設(shè)棒的直徑大小忽賂不計。3-13圖示為減速箱，在外伸的兩軸上分別作用著一個力偶，它們的力偶矩m1為2000Nm, m2為1000Nm。減速箱用兩個相距400mm的螺釘A和B固定在地面上。試求螺釘A和B的約

4、束反力。3-9 四塊相同的均質(zhì)板，各重Q，長2b。疊放如圖。在板I右端點(diǎn)A掛著重物P，其重P=2Q。欲使各板都平衡，求每塊板可伸出的最大距離。3-14鉸接四連桿機(jī)構(gòu)OABO1,在圖示位置平衡已知:OA=40cm,O1B=60cm.作用在OA上的力偶的力偶矩m1=1Nm。試求力偶矩m2的大小和桿AB所受的力S。各桿的重最不計。3-15在剛性聯(lián)動的鏜床上同時加工一工件的六個孔，每孔直徑d=148mm，六個孔均勻分布在直徑D=366mm的圓周上。每把刀的切削力F1=F2=F3=F4=P5=F6=6kN。假定六把刀頭安裝方位配置如圖所示，試分析當(dāng)每把刀繞各自的轉(zhuǎn)動中心(即孔心)轉(zhuǎn)動時工件所受的力。4-

5、32梯子的兩部分AB和AC在點(diǎn)A鉸接，又在D、E兩點(diǎn)用水平繩連接，如圖所示。梯子放在光滑的水平面上，其一邊作用有鉛直力p,尺寸如圖所示。如不計梯重，求繩的拉力S。4-34如圖所示，組合梁由AC和DC兩段鉸接構(gòu)成，起重機(jī)放在梁上。已知起重機(jī)重Q=50kN,重心在鉛直線EC上，起重載荷P=10kN.如不計梁重，求支座A、B和D三處的約束反力。，4-35由AC和CD構(gòu)成的組合梁通過鉸鏈C連接。它的支承和受力如圖所示。已知均布載荷強(qiáng)度q=10kN/m,力偶矩m=40kNm,不計梁重。求支座A、B、D的約束反力和鉸鏈C處所受的力。4-38如圖所示，在齒條送料機(jī)構(gòu)中，杠桿AB=500mm,AC=100mm

6、齒條受到水平阻力Q的作用。已知Q=5000N,各零件自重不計。試求移動齒條時在點(diǎn)B的作用力P是多少?4-40如圖所示，軋碎機(jī)的活動顎板AB長60cm,設(shè)機(jī)構(gòu)工作時石塊施于板的合力作用在離點(diǎn)A 40cm處，其垂直分力P=1000N。又桿BC、CD的長各為60cm,OE長10cm。略去各桿的重量，試根據(jù)平衡條件計算在圖示位置時電機(jī)作用力矩M的大小。圖中尺寸為cm。4-44如圖所示，無底的圓柱形形空簡放在光滑的固定面上，內(nèi)放兩個重球。設(shè)每個球重為P,半徑為r,圓筒的半徑為R。若不計各接觸面的摩擦，不計圓筒厚度，求圓筒不致傾倒的最小重量Qmin4-45構(gòu)架ABC由三桿AB,AC和DF組成，如圖所示。桿

7、DF上的銷子E可在桿AC的槽內(nèi)滑動。求在水平桿DF的一端作用鉛直力P時，桿AB上的點(diǎn)A、D和B所受的力。4-46如圖所示，用三根桿連接成一構(gòu)架，各連接點(diǎn)均為鉸鏈,各接觸表面均為光滑表面。圖中尺寸單位為m。求鉸鏈D受的力。4-47物體Q重1200N,由三桿AB、BC和CE所組成的構(gòu)架和滑輪E支持，如圖所示。已知AD=DB=2m,CD=DE=1.5m,不計桿和滑輪重量。求支承A和B處的約束反力，以及桿BC的內(nèi)力S。4-53桁架受力如圖所示，已知P1=10kN,P2=P3=20KN。試求桁架4、5、7、10各桿的內(nèi)力。2-4求圖示階梯狀直桿橫截面1-1、2-2和3-3上的軸力，并作軸力圖。如橫截面面

8、積A1=200mm2,A2=300mm2,A3=400mm2;求各橫截面上的應(yīng)力。2-9一根等直桿受力如圖所示。已知桿的橫截面面積A和材料的彈性模量E。試作軸力圖,并求桿端點(diǎn)D的位移。2-8圖示拉桿承受軸向拉力P=10kN,桿的橫截面面積A=100mm2。如以表示斜截面與橫截面的夾角,試求當(dāng)=0。、30。、45。、60。、90。時各斜截面上的正應(yīng)力和剪應(yīng)力,并用圖示出。2-15圖示實(shí)心圓鋼桿AB和AC在A點(diǎn)以鉸相連接，在A點(diǎn)作用有鉛錘向下的力P=35kN。已知AB桿和AC桿的直徑分別為d1=12mm和d2=15mm，鋼的彈性模量E=210GPa試求A點(diǎn)在鉛垂方向的位移。2-17圖示圓錐形桿受軸

9、向拉力作用,求此桿的伸長。2-24 一結(jié)構(gòu)受力如圖所示。各桿都由兩個等邊角鋼組成。已知材料的許用應(yīng)力=170Mpa試選擇AC桿和CD桿的截面型號。2-28已知混凝土的容重r=22kN/m3,許用壓應(yīng)力=2MPao 試按強(qiáng)度條件確定圖示混凝土柱所需的橫截面面積A1和A2如混凝土的彈性模量E=20GPa,求柱頂A的位移。2-29(1)剛性梁AB用兩根鋼桿AC、BD懸掛著;受力如圖所示。已知鋼桿AC和BD的直徑分別為d1=25mm和d2=18mm,鋼的許用應(yīng)力=170MPa,彈性模量E=210GPa,試校核鋼桿的強(qiáng)度;并計算鋼桿的變形lAC lDB及A、B兩點(diǎn)的豎直位移A.B(2)若荷載P=100k

10、N作用于A點(diǎn)處，求F點(diǎn)的豎直位移F。計算結(jié)果表明，F(xiàn)=A,事實(shí)上這是線性彈性體中普遍存在的關(guān)系，稱為位移互等定理。2-31作圖示等直桿的軸力圖。2-32圖示支架承受荷載p=10kN, 1、2、3各桿由同一材料制成,其橫截面面積分別為A1=100mm2,A2=150mm2和A3=200mm2。試求各桿的軸力。2-33圖示結(jié)構(gòu)的三根桿件用同一種材料制成。已知三根桿的橫截面面積分別為A1=200mm2，A2=300mm2，A3=400mm2，荷載P=40kN。試求各桿截面上的應(yīng)力。4-40水平性橫梁AB上部由桿1和桿2懸掛，下部由鉸支座C支承,如圖所示。由于制造誤差,使桿1的長度做短了=1.5mm。

11、已知兩桿材料和橫截面面積均相同,且E1=E2=E=200GPa,A1=A2=A。試求裝配后兩桿的應(yīng)力。3-23圖示為一兩端固定的鋼圓軸，其直徑d=60mm。該軸在截面C處受一矩為m = 3.8kNm 的外力偶作用。已知鋼的剪變樸量G=80GPa試求截面C 兩側(cè)橫截面上的最大剪應(yīng)力和截面C 的扭轉(zhuǎn)角。3-19圖示等直圓桿，已知外力偶矩mA=2.99kNm, mB=7.20kNm，mC=4.21kNm,許用剪應(yīng)力=70MPa,許可單位長度扭轉(zhuǎn)角=1。/m,剪變模量G=80GPa。試確定該軸的直徑d3-20階梯形圓桿，AE段為空心,外徑D=140mm,內(nèi)徑d=100mm;BC段為實(shí)心,直徑d=100

12、mm。外力偶矩mA=18kNm,mB=32kNm,mc=14kNm。已知:=80MPa,=1.2。/m,G=80GPa。試校核該軸的強(qiáng)度和剛度。3-22圖示為一根兩端固定的階梯形圓軸，它在截面突變處受一矩為m的外力偶作用。若d1=2d2,求固定端的支反力偶矩mA和mB并作扭矩圖。3-8實(shí)心圓軸的直徑d=100mm,長l=1m,其兩端所受外力偶的矩m=14kNm,材料的剪變模量G=80GPa。試求:(1)最大剪應(yīng)力及兩端截面間的相對扭轉(zhuǎn)角;(2)圖示截面上A、B、C三點(diǎn)處剪應(yīng)力的數(shù)值及方向;(3)C點(diǎn)處的剪應(yīng)變。3-9圖示一等直圓桿，已知d=40mm,a=400mm,G=80GPa,DB=1。試

13、求：（1） 最大剪應(yīng)力（2） 截面A相對截面C的扭轉(zhuǎn)角3-15直徑d=25mm的鋼圓桿，受軸向拉力60kN作用時,在標(biāo)距為200mm的長度內(nèi)伸長了0.113mm。當(dāng)它受一對矩為0.2kNm的外力偶作用而扭轉(zhuǎn)時，在標(biāo)距為200mm的長度內(nèi)相對扭轉(zhuǎn)了0.732。的角度。試求鋼材的彈性常數(shù)E、G和。5-8在計算圖示矩形截面梁a點(diǎn)處的彎曲剪應(yīng)力時，其中的靜矩S*z若取a點(diǎn)以上或a點(diǎn)以下部分的面積來計算,試問結(jié)果是否相同?為什么?5-14簡支梁的荷載情況及尺寸如圖所示。試求梁的下邊緣的總伸長。5-15已知圖示鑄鐵簡支梁的lz1=645.6x106mm4，E=120GPa,許用拉應(yīng)力t=30MPa,許用壓

14、應(yīng)力c=90MPa。試求:(1)許可荷載P;(2)在許可荷載作用下,梁下邊緣的總伸長量。15-18矩形截面梁受荷載如圖所示。試?yán)L出圖中所標(biāo)明的1、2、3、4、5諸單元體上的應(yīng)力。并寫出各應(yīng)力的計算式。5-25橫截面如圖所示的鑄鐵簡支梁，跨長l=2m,在其中點(diǎn)受一集中荷載P=80kN作用。已知許用拉應(yīng)力t=30MPa,許用壓應(yīng)力c=90MPa。試確定截面尺寸值。5-34一矩形截面木梁,其截面尺寸及荷載如圖，q=1.3kN/m。已知=10MPa，=2MPa。試校核梁的正應(yīng)力強(qiáng)度和剪應(yīng)力強(qiáng)度。5-37簡支梁AB承受如圖所示的均布荷載，其集度q=407kN/m(圖a)。此梁橫截面的形狀及尺寸如圖b所示

15、。梁的材料的許用彎曲正應(yīng)力=210MPa,許用剪應(yīng)力=130MPa。試校核此梁的正應(yīng)力強(qiáng)度和剪應(yīng)力強(qiáng)度。5-36由工字鋼制成的簡支梁受力如圖所示。已知材料的許用彎曲正應(yīng)力=170MPa,許用剪應(yīng)力=100MPa。試選擇工字鋼號碼。5-40外伸梁AC承受荷載如圖所示，m=40kNm, q=20kN/m。材料的許用彎曲正應(yīng)力=170MPa,許用剪應(yīng)力=100MPa。試選工字鋼的號碼。6-19試按疊加原理并利用附錄IV解習(xí)題6-4。6-20試按疊加原理并利用附錄IV解習(xí)題6-6。6-3外伸梁受均布荷載如圖所示,試用積分法求A、B、fD、fC6-4試用積分法求圖示外伸梁的A、B、fA、fD6-5試用積分法求圖示外伸梁的A、fC、fD6-6外伸梁如圖所示,試用積分法求fA、f