工程力學(xué)作業(yè)題

1、工程力學(xué)作業(yè)題一、填空題1. 力是物體間相互的 作用，力的作用效果是使物體的 發(fā)生變化，也可使物體發(fā)生。（機械；運動狀態(tài)；變形）2. 平衡狀態(tài)是物體相對于地球處于 狀態(tài)或者 狀態(tài)。（勻速直線運動；靜止）3兩個物體間的作用力與反作用力，總是 , ，沿 分別作用在兩個物體上。（大小相等；方向相反；同一直線）4 .作用在同一剛體上的兩個力，使剛體處于平衡狀態(tài)的必要與充分條件是兩力、作用于 。（大小相等；方向相反；同一直線上）5 .力偶的主要特性之一為：力偶不能用一個力來，也不能用一個力來 ，力偶只能用來平衡。（代替；平衡；力偶）6. 力偶對物體的轉(zhuǎn)動效果取決于三個因素，即 、和力偶的作用平面的方位。

2、（力偶矩的大??；力偶的轉(zhuǎn)向）7. 力矩的大小等于 與的乘積。（力的大?。涣Ρ郏?約束力方向可以確定的約束是 和。（柔索約束；光滑面約束）9. 平面任意力系的平衡條件為： 力系中所有各力在兩個不同方向的坐標(biāo)軸x、y上投影的 ；力系中所有的力對平面內(nèi) 的力矩的。（代數(shù)和等于零；任一點；代數(shù)和等于零）10 .構(gòu)件的強度是指 的能力；構(gòu)件的剛度是指 的能力。（抵抗破壞；抵抗變形）11.構(gòu)件在外力作用下保持原有 的能力稱為穩(wěn)定性。（直線平衡狀態(tài)）12 .構(gòu)件的承載能力，主要從、和等三個方面衡量。（足夠的強度；足夠的剛度；足夠的穩(wěn)定性）13.在材料力學(xué)中，通常米用求內(nèi)力，應(yīng)用這個方法求內(nèi)力可分為、和三個步

3、驟。（截面法：截開：代替：平衡）14.彎曲正應(yīng)力強度條件的數(shù)學(xué)表達(dá)式為，應(yīng)用此強度條件，可以進行、和確定承載能力三類強度計算。（b max = （M/Wz）max門 ；強度校核；選擇截面 尺寸）15 .構(gòu)件因截面驟然改變而使橫截面上的應(yīng)力有局部陡增的現(xiàn)象稱為。（應(yīng)力集中）16. 和是衡量梁彎曲變形程度的兩個基本量。（撓度；轉(zhuǎn)角）17. 壓桿柔度入與壓桿長度I、截面慣性半徑i及有關(guān)。（支承方式）二、判斷題（）1 作用力與反作用力不能構(gòu)成一平衡力系。）2.同一平面內(nèi)作用線匯交于一點的三個力一定平衡。（）3.剛體在A、B、C三點受F1、F2和F3三力作用。若此三力等值，且作用線互成 60夾角,構(gòu)成的

4、力三角形恰好封閉。故剛體處于平衡狀態(tài)。（）4.力系在平面內(nèi)任意一坐標(biāo)軸上投影的代數(shù)和為零，則該力系不一定是平衡力系。（）5. 各力作用線互相平行的力系，都是平面平行力系。（）6.作用于剛體上的力，其作用線可在剛體上任意平行移動，其作用效果不變。()7.脆性材料的抗壓能力優(yōu)于抗拉能力。()8.剪切和擠壓總是同時產(chǎn)生，所以剪切面和擠壓面是同一個面。()9.用相同數(shù)量材料制成的長度相等的空心圓軸和實心圓軸，空心圓軸的承載能力大。()10.對稱循環(huán)應(yīng)力的應(yīng)力比為一 1。()11平面匯交力系的合力一定大于任何一個分力。()12平面任意力系簡化后， 其主矢量與簡化中心無關(guān)，主矩與簡化中心有關(guān)。()13 桿

5、件的不同部位作用著若干個軸向外力，如果從桿件的不同部位截開時所求得的軸力均相同。()14 擠壓變形實際上就是軸向壓縮變形。()15 安全系數(shù)一定要大于 1 。() 16 無論梁的截面形狀如何， 只要截面面積相等， 則抗彎截面系數(shù)就相等。() 17 當(dāng)受壓細(xì)長桿所受軸向壓力達(dá)到或超過壓桿的臨界載荷時，壓桿將失穩(wěn)。1.V; 2.X； 3.X； 4.V; 5.X； 6.x； 7. v； 8.X； 9. V; 10 . V; 11.X； 12 . V; 13.X； 14 . X； 15 . V； 16 . X； 17 . V。三、選擇題1 .三個力F1, F2, F3的大小均不為零，其中 F1和F2沿

6、同一作用線，剛體處于()。A 平衡狀態(tài) B 不平衡狀態(tài) C 可能平衡，也可能不平衡2 舉重時，雙手向上推杠鈴，杠鈴向下壓在手上。但終歸將杠鈴舉起。因此這二力的關(guān)系是()。A 手推杠鈴的力大于杠鈴對手的壓力B 推力和壓力等值、反向、共線，符合二力平衡公理C 推力和壓力等值、反向、共線，同時分別作用于人手和杠鈴兩個物體上，符合作用與反作用公理3 下列說法正確的是 ()。A 力偶對物體不產(chǎn)生移動效應(yīng)，只產(chǎn)生轉(zhuǎn)動效應(yīng)B 力偶可以等效與一個力C 作用在同一個平面上的兩個力偶。如果大小相等，則可以說這兩個力偶等效D 同時改變力偶中力的大小和力臂的長短，則力偶對剛體的作用效果必改變4 關(guān)于作用力與反作用力，

7、描述正確的是 ()。A 為使物體運動，作用力和反作用力肯定不等B 作用力和反作用力方向可以相同，也可以相反C 作用力和反作用力可以沿同一條直線，也可以不沿同一條直線D 作用力和反作用力分別作用在兩個物體上5 下列約束屬于柔索約束的是 ()。A 活動鉸鏈支座 B 鏈條 C 光滑面約束D 圓柱銷6 力偶對物體的轉(zhuǎn)動效果取決于下列哪個要素( )。A 力的大小B 力的轉(zhuǎn)向C 力臂的大小D 力偶矩的大小7 下面哪一個因素不是力作用物體的三要素之一( )。A 力的作用點B 力的數(shù)量C 力的方向D 力的大小2&已知一桿件承受軸向載荷（受壓）F=60kN，桿件長度為0.2m，橫截面積A=600mm，桿件的應(yīng)力

8、是多少 MPa?（）。A 100 ; B. 100;C . 10; D 109. 已知一桿件承受軸向載荷（受壓）F=36kN，桿件長度為0.2m，橫截面積A=800mm 2, E=40MPa，桿件的 變形量是（ ）m。A . 0.225 ; B . 0.225;C. 2.25; D . 2.2510. A, B兩桿的材料、長度及其橫截面積均相同，而所受軸向力的關(guān)系為FA=2FB，則絕對變形 LA=）A LB。A. 1B. 2C. 1/211. 在校核材料的剪切和擠壓強度時，當(dāng)其中有一個超過許用值時，強度就（）。A.不夠B.足夠C.無法判斷12. 長度為L的簡支梁上作用了均布載荷q,根據(jù)剪力、彎

9、矩和分布載荷間的微分關(guān)系，可以確定（）。A .剪力圖為水平直線，彎矩圖是拋物線B .剪力圖是拋物線，彎矩圖是水平直線C .剪力圖是斜直線，彎矩圖是拋物線D .剪力圖是拋物線，彎矩圖是斜直線13. 當(dāng)驅(qū)動物體的外力的合力作用線與摩擦面法線所成的夾角不大于摩擦角時，物體總是處于（）狀 態(tài)。A .平衡 B .運動 C.無法判斷14. 圖示為一傳動軸上齒輪的布置方案，其中對提高傳動軸扭轉(zhuǎn)強度有利的是（）。B.IBW 三.-W J B.11i15rM1. C; 2. C;3. A ; 4. D ;B ; 6. D ; 7. B ; 8. A ;9. B; 10. B; 11. A; 12. C; 13.

10、 A; 14. A。四、作圖題1.作軸力圖。1）例 8-1。2）習(xí)題8-2。3）畫出圖示桿的軸力圖。ABc2 作扭矩圖。1 )例 9-1 ; 2)習(xí)題 9-1 ; 3)習(xí)題 9-4 ;4)5)T 2kN m11tNm4-MT3. 作出下圖中各梁的彎矩圖。1 )例 10-210-3 ; 10-4 ; 10-7。3)B3Fa五、計算題1.習(xí)題3-1(3-1a提示: 選梁AB為研究對象，畫出其受力圖。AM列平面力偶系平衡方程。Fb工 M=0 M+FA 1=0)Fb =r-=0.2kN 二 200N )52.習(xí)題4-13(提示： 首先選整體為研究對象，畫出其受力圖。列平面 平行力系平衡方程。工 Mc(

11、F)=0, FbX 2ICOS a + QX (2 I COS a Icos a /2) + PXacos a + Qx l cos a /2=0藝 F=0, F b+ Fc Q- Q- P=0解得：Fb=Q+ P2lc=Q+2l -aP2l 再選AB部分為研究對象，畫出其受力圖。列平衡方程，求 DE繩子的拉力。工 MA( F)=0 , FbX lcos a + FtX h+ Qx lcos a /2=0I COS：2h(Q fP)3.習(xí)題4-18(提示：首先選整體為研究對象，畫出其受力圖。列平面任意力系平衡方程求A、B兩支座的約束反力。F AxFbFAy工 Fx=0, FAx FT=0FAX

12、=FT=W=12kN工 MA(F)=0, FTX (1.5 r) WX (2 + r) + FBX 4=0FB=12X 1.5 + 12X 2/4=10.5kN工 Fy=0, FAY + FB W=0FAY=V FB=12- 10.5=1.5kN 再選AB桿為研究對象，設(shè)二力桿CB受拉，畫出AB桿的受力圖。工 MD(F)=0, FAYX 2+ FBX 2+ FCBX sin a X 2=0sin 二1.5-10.51.5/ 1.5222二15kN4如圖所示懸臂梁，已知梁長L=lm，梁上作用均布載荷 q=40kN/m,在B端作用集中力F=60kN,試求固定端的約束反力。解：選AB梁為研究對象，畫

13、出受力圖。建立圖示坐標(biāo)系。列平衡方程求解。訃=0FAx =0 Fy =0FAy 二 qL F =40 1 60 =100kNFAy -qL-F =0 Ma(F) =0 Ma -Fq 丄-F L = 0 2M A = Fq 丄 F L = 40 1 - 60 仁 80kN m q 2 25.例 8-66.習(xí)題8-15 7.簡易起重設(shè)備中，桿AC由兩根80mm 80mm 7mm等邊角鋼組成，桿AB由兩根10號工字鋼組成。材料的許用應(yīng)力 為d =170MPa。試求許可荷載F。提示：(1 )軸力分析設(shè)AC桿受拉，BC桿受壓，則AC桿與BC桿的軸力 分別為Fn1與Fn2,根據(jù)節(jié)點A的平衡方程 工 Fx=

14、0,F N2 Fmcos30 =0工 Fy=0, F N1sin30 F=0得 Fn1=2F, Fn2=1.732F(2) 確定Fn的許用值由型鋼表查得桿 AC的橫截面積 A1= (1086 10-6nf) 2=2172 X 10-6甫桿AB的橫截面積 2=(1430-6 2 -6 2X 10 m) X 2=2860 X 10 m。根據(jù)強度條件得 FNK d A，并將A和A代入上式，可求得F N1=369.24kN,F N2】=486.20kN(3)將F N1和F n2|代入中，便得到各桿強度要求所算出的許可載荷為F1= F N1/2=184.6kNF2= F N2/1.732=280.7kN

15、所以該結(jié)構(gòu)的許可載荷應(yīng)取F=184.6kN。&汽車離合器踏板如圖所示。已知踏板受力Q=628N拉桿1的直徑d=10mm杠桿臂L1=300mm L2=50mm拉桿材料的許用應(yīng)力d =50MPa。試校核拉桿的強度。(提示：求拉桿上所受外力 F。工 Mo(F)=0,Q X L1 FX L2=0F=3140N 求拉桿上所受內(nèi)力 Fn。由截面法可得Fn=F=3140N 校核拉桿強度。拉桿橫截面上的工作應(yīng)力FnAF 3140 4二 d2/4 一3.14 102二 40MPa1T (T (T 拉桿強度足夠。)9.已知圖示拉桿的尺寸D=32mm d=20mm h=12mm桿的許用切應(yīng)力bs=240MPa。試求

16、拉桿的許可荷載。(提示：由剪切變形的強度條件得FW t Ai= t X n dh=100 X 3.14 X 20 X 12=75360N=75.36kN由擠壓變形的強度條件得F W t bsA 2= t bs X ( n D n d )/42 2=240 X 3.14 X (32 20 )/4=177849.6N=177.85kN拉桿正常工作需同時滿足剪切和擠壓的強度條件t =100MPa,許用擠壓應(yīng)力 t.拉桿的許可荷載F=75.36kN。10. 例題 14-411 .圖示傳動軸 AB由電機帶動。已知電機通過聯(lián)軸器作用在截面A上的扭力偶矩為 M=1kN- m,皮帶緊邊與松邊的張力分別為FN與

17、FiN，且 Fn=2F(,軸承C、B間的距離I =200mm皮帶輪的直徑D=300mm軸AB的直徑d=50mm軸用鋼制成，許用應(yīng)力 t =160MPa，試按第四強度理論校核軸 AB 的強度。(提示：(1) (2)兩步與書P302例14-4相同。(3)按第四強度理論校核軸 AB的強度。r4 M 2 - 0.75T232.(1.0 103 1000)2 0.75(1 103 1000)23二 50= 107.85MPa 匚所t =160MPa ,試按第三強以軸AB的強度足夠。12.圖示拐軸，承受鉛垂載荷P作用。已知P=1kN,軸的材料許用應(yīng)力度理論校核AB軸的強度。(提示：(1)外力分析將力P向軸AB的軸線簡化，得作用于軸