昆明理工大學工程力學習題集冊答案解析

1、第一章靜力學基礎二、填空題2.1 -Fi sin on; Fi cos ai;F2 cos 俎； F2 sin 俎；0；F3 ； F4 sin 於；F4 cos - o2.2 120 0,0。2.3 外 g。2.4 約束 ； 相反 ； 主動。2.5 3,2.6 力偶矩代數值相等(力偶矩的大小相等，轉向相同)。三、選擇題3.1(c) 。3.2 A 。3.3 D 。3.4 D 。3.5 A 。3.6 B 。3.7 C3.8(a)(b)(c)(d)四、計算題4.1M0 (F1) = -2.5.2KN mmM0(F2) =25,3 -15 = 28.3 KN mmM 0(F3) = -180KN mm

2、M y(F1) - -50N mMy(F2) = -25 2N mMy(F3) = -25.2N mMz (Fi) =0Mz(F2) =25 2N mMz(F3) =25 2N mMx (F1) =04.2Mx(F2) = -25 2N mMx(F3) =25 2N m5.2(b)(d)Yb|Yc|qB 一叩八 Xb JLc(c)5.3小球大森兩個球合在一起(1) AC 桿(2) CB 桿(3)整體(1) AC段梁(2) CD段梁(3)整體滑輪D(2) AB 桿CD桿P三、計算題。1Fr O5第二章力系的簡化一、是非判斷題1.1( X )1.2( V )1.2 ( X )二、填空題2.1 平衡

3、 。2.2 分布載荷圖形的面積，合力矩定理，分布載荷圖形的形心。2.3 平行力系合力的作用點； 物體合重力的作用點 ；物體的幾何中心解：由(2.10)式： X = - =340.98kN Y =587.13kN3.1Fr = X )2 r Y )2 = 678 . 96 kNcos：二=0.502cos：1二 0 0.865FrFrM0 6 M 0 (Fi) =4600 . 58kN cmFr = Fr - 678 .96 kN=6.78cmA：3.2用負面積法:-3x24(a)yc =6.08 mm3 020(b)Xc = 5.12ycx= 10.12是非判斷題第三章力系的平衡方程及其應用m

4、mmm1.1二、2.12.22.3(V ) ; 1.2 ( X )；填空題力偶矩的代數值相等力多邊形自行封閉 ；1.3( V ) ; 1.4 ( X )； 1.5 ( X )； 1.6( V% X K V M A =0 M B =0 )、YYa -P Yb =0 = Y P P -Yb =1.5kN()取CE桿、滑輪E和重物為研究對象。“ M d =01.5Fccos：-rP -(1.5-r)P =0=1.5Fccos：Fccos：-1.5P =0.22 1.522.5P2.5P=15kNcos：2桿BC的內力為壓力等于 15kN。解：取AB桿為研究對象。、M A =0(a)2r cos300

5、 Fe -2.5r cos600 P -5rQ = 012.5=Fe(P 5Q) = 1125 N323.8取圓柱為研究對象:2、3=T =( Fe )=1125 N,32T =1125 N1000，繩子會斷。解：取傳動軸為研究對象。傳動軸繞y軸勻速轉動M y = 0 F-cos： -M = 02Md cos 工2 10300.173 cos 200=12 .67 kNXB、. Mx=00.22F sin0.342Zb =0=Zb0.22F sin200 0.342-2.79kN 6)Mz=00.22 F cosot 0.342Xb=0= XB - 0.22F c0s2000.3427.66k

6、N X =0XA -F cos： Xb =0=XA = F cos200 -Xb4.25kN“ Z =0ZA - F sin Zb =0=ZA - -F sin200 -Zb-1.54kN 卜)、是非判斷題1.1( V )1.6 ( V )、填空題第四章1.2 (材料力學的基本假設和基本概念)1.3 ( X )1.4 ( X )1.51.7 ( V )1.8 ( X )2.1強度 ，剛度O2.2強度，剛度穩(wěn)定性 。2.3連續(xù)性 ，均勻性, 各向同性。2.4連續(xù)性假設。 應力、 應變變形等2.5拉伸壓縮甯曲 。2.6甯曲剪切壓彎組合。2.7 k 2 a ; y=o- 3 ；尸 0第五章軸向拉壓的

7、應力與變形一、是非判斷題1.1(X)1.2(X)1.3(X)1.4 ( X)1.5 ( X)1.6(X)1.7(X)1.7(X)二、填空題2.1 外力合力的作用線與桿軸向重合;桿沿軸線方向伸長或縮短2.2 產生拉伸變形的軸力為正；反之為負。2.3 橫，- F n / A ；450 斜,&2。2.4 (1) 校核 ；(2)設計界面尺寸；(3)確定許可載荷。2.5(T W pg2.6 大于1的,_人三、選擇題3.1 D 。 3.2B 。3.3 B 。3.4B。3.5 D。3.6 B 。3.7 A 。四、計算題4.12F2F3F 2F2F(+)(+)(-)F=qaF=qa(-)2F50kN一2二30

8、kN4.24.360kN30kN(+)(+)qaqa(-)20kNaaa-20 103200 10二 7 00 MPaFN2n -10 103A22 3 3001Q-3-33 .3MPa4.4Fn 3 _3A3 _310 103400 10 -25 MPaF ncd l3 EAl A = l l . l .ADABBCCD_ F nab l . F nbc l .3 EA 3 EAFf(+)(+)Fl3EA(-)f4.5100kN解：(1) Fnac =700 kNFnbc 100-160-260kN(-)260kNACF NACAac3-100103200200 10 -二 一2.5MPaB

9、CFnbcABC-2601035 6 -6.5MPa 200200 10 -(-)AC(3)；ac =C = -2.5 10也 T .5 10-5(4)1lAC lBC = AClAC BClBC - - 1 .35 10 ( m)% Y = 0 Fab sin 30 0 - 2W = 0=fab = 4W = 4 15 = 60kN查表(P370)得不等邊角鋼63X40X4的橫截面面積為:2A = 4.058 cm斜卞f AB的軸力為：Fnab = Fab = 60kNF NABAABn3t = 73.93MPa = 17.65cm22 l二 J2查表（P367）AB 桿選等邊角鋼 100x

10、 100X 10mm：Aab =19.261 cm4.9為研究對象;為1次超靜定30 kNF2 = 60 kN=30MPaFn1F130 103A - A - 1000 10 MFN 2A2FA260 1031000 10”-60MPaaaa第八章桿件的扭轉一、是非判斷題1.1 ( X ) ; 1.2 ( X )二、填空題2.11/8 , 1/16 。 2.22.4 空心軸實心軸；方2.7 C, D輪位置對調 。2.8三、選擇題3.1_D_。3.2 D q 3.;1.3 ( X )； 1.4 ( X )； 1.5 ( X )； 1.6 ( X )相等 一 _初 _。2.31.等直圓軸；2.ax

11、W p。1同。2.5_扭轉剛度 ;抵抗扭轉變形的。2.6_大_,大。TjT(a)(b)(c)題2.8圖3_A_,旦。3.4 A, C 。四、計算題4.1試畫出下列各軸的扭矩圖。2m(-)2kN m2kN m2)解：1) TAB = TBC-ABTAB lABGI p-M e = -14 kN mmax32 14 103 1_ 9_ .479 109 二 0.14_2_ 0=1.805 10 rad =1.034IpWt二d416T二d3= 42.8MPa=71.3MPaTac Iac 32 14 103 1.5GIp79 109 二 0.14=2.708 10rad =1.5510 max B

12、CTbcWtBC16 17653二 0.053=47.7MPamax = max BC = 47.7MPa作用在BC段內任一截面的周邊各點：AC - AB ：BCT AB l AB . T BC l BCGI pGI p2936 0.7 321765 0.5 3280.4 109 二 0.07480.4 109 二 0.054=0 0287rad = 1 640(-)解： 畫扭矩圖：Tmax = 2936 N m(2), max ABT ABWAB16 293670.073=43.6 MPa、Mx =0 M 2 -M1 -M3 =0解：設3個輪上的扭力矩分別為 Mi, M2, M3。由（8.3

13、a）討M 2 = 9549 kW n (r / min)nM 2 9549M2 = M1M 3(b)主動輪輸入最大功率時，兩段軸上的T max =,即:maxiTi 16Mi=3Wti-di代入（b）式得:二 d3! 116%= Mi =76-max2 一四2 一 二泊-M i M3 = (d；d3)i6二d；!一 i6代入（a）式得:nM2 n 二!33i00 二 80 i06N 2-(di d2 )=9549 9549 i69549 i633(0.07 0.05)76.99kW4.5解：由(8.3b)式:N ( HP )60Me =7024( = 7024i756n (r / min)24

14、0如果：T = M e =1756 N mT 16T .i1）按強度條件，由（8.22）式： max = 丁 = -T三-Wt 二 d,16T3 16 1756.2二- d _ 3, = 3 6 = 6.07 10 m = 60.7mm40 106T 18032T180 i1）按剛度條件，由（8.26）式:=h -7 ”GI 0 二G 二d二px 32T180d-4Gl 二4 32 1756 18080 109 二2 12= 5.98 10 m = 59.8mm取 d u 61 mm8-3.圖示起重架的最大起吊重量 （包括行走小車等）為P=40kN ,橫梁AC由兩 根No18槽鋼組成，材料為Q235鋼，許用應力a=120MPa。試校核梁的 強度。3.5mNo18X2解：(1)受力分析 當小車行走至橫梁中間時最危險，此時梁 AC的受力為由平衡方程求得 S = 40 kN X = 34.64kN Y = 20 kN(2)作梁的彎矩圖和軸力圖34. 64KN此時橫梁發(fā)生壓彎變形，D截面為危險截面,N =34.64kN M = 35kNm(3)由型鋼表查得 No.18工字鋼Wy = 152cm3 A = 29.299cm2(4)強度校核二N - M 由.,)maxc max _ _ 2 A2Wy二 121MPa y 1.05同故梁AC滿足強度要求。