工程力学习题部分答案

工程力学习题部分答案内容摘要：

PFPfPFPFs为摩擦角，其中 224 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=，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 224 图 第四章 材料力学基本概念 31 225 均质长板 AD重 P，长为 4m，用一短板 BC 支撑，如图所示。 若 AC=BC=AB=3m，BC 板的自重不计。 求 A、 B、 C 处的摩擦角各为多大才能使之保持平衡。 题 225图 第三章 空间力系 31 在正方体的顶角 A 和 B 处，分别作用力 F1 和 F2， 如图所示。 求此两力在 x,y,z轴上的投影和对 x,y,z 轴的矩。 并将图中的力系向点 O 简化，用解析式表示主矢 、主矩的大小和方向。 第四章 材料力学基本概念 32 题 31图 32 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 32 图 33 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。 第四章 材料力学基本概念 33 题 33图 34 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。 题 34图 35 均质长方形板 ABCD 重 W=200N，用球铰链 A 和蝶形铰链 B 固定在墙上，并用绳EC 维持在水平位置。 求绳的拉力和支座的约束反力。 第四章 材料力学基本概念 34 题 35图 36 挂物架如图所示，三杆的重量不计，用球铰链连接于 O 点，平面 BOC 是水平面，且 OB=OC，角度如图。 若在 O 点挂一重物 G，重为 1000N，求三杆所受的力。 题 36图 37 一平行力系由五个力组成，力的大小和作用线的位置如图所示。 图中小正方格的边长为 10mm。 求平行力系的合力。 第四章 材料力学基本概念 35 题 37图 38 求下列各截面重心的位置。 150,50270.  ICI ySI 0,30300.  IICII ySII 903030050270 15050270  Cy 第四章 材料力学基本概念 36 (a) (b) 题 38图 39 试求振动打桩机中的偏心块（图中阴影线部分）的重心。 已知 mmr 1001 ，mmr 302  ， mmr 173。 题 39 图 第四章 材料力学基本概念 37 第四章 材料力学基本概念 4 1 何谓构件的承载力。 它由几个方面来衡量。 4 2 材料力学 研究那些问题。 它的主要任务是什么 ? 4 3 材料力学的基本假设是什么。 均匀性假设与各向同性假设有何区别。 能否说“均匀性材料一定是各向同性材料”。 4 4 杆件的轴线与横截面之间有何关系 ? 4 5 杆件的基本变形形式有几种。 请举出相应变形的工程实例。 第五章 杆件的内力 38 第五章 杆件的内力 5 1 试求图示各杆 1 2 33 截面上的轴力，并作轴力图。 4 0 k N 3 0 k N 2 0 k N112233( a ) 1 24PP(b) 题 51 图 kNmT/ 5 2 试求图示各杆在 1 22 截面上的扭矩。 并作出各杆的扭矩图。 1122kN m4kN m2kN m( a ) 11222 k N m3 k N m5 k N m(b)题 52图 第五章 杆件的内力 39 5 3 在变速箱中，低速轴的直径比高速轴的大，何故。 ,95 49 nPM e  变速箱中轴传递的扭矩与轴的转速呈反比，低速轴传递的扭矩大，故轴径大。 5 4 某传动轴，由电机带动，已知轴的转速 1000 minnr （ 转 /分），电机输入的功率 20P kW ，试求作用在轴上的外力偶矩。 NmnPM e 9100 020954 9954 9  5 5 某传动轴，转速 300 minnr ，轮 1 为主动轮，输入功率 1 50P kW ，轮 轮3 与轮 4 为从动轮，输出功率分别为 2 10P kW ， 3420P P kW。 （ 1） 试画轴的扭矩图，并求轴的最大扭矩； （ 2） 若将轮 1 和轮 3 的位置对调，轴的最大扭矩变为何值，对轴的受力是否有利。 第五章 杆件的内力 40 1m213 42m 3m 4m8 0 0 8 0 0 8 0 0 题 55图 NmnPM e 9195 49 11  NmnPM e 22  NmnPMM ee 369 54 9 343  NmT a x  第五章 杆件的内力 41 NmT 5 439。 max  对调后，最大扭矩变小，故对轴受力有利。 5 6 图示结构中，设 P 、 q 、 a 均为已知，截面 1 2 33 无限接近于截面 C 或截面 D。 试求截面 1 2 33 上的剪力和弯矩。 A a a2m q aqP q aCB2211( a ) A200PNBDC112233202000200( b ) 题 56图 第五章 杆件的内力 42 ABDC1122202000200( c )10q k N mABDC1122( d )aa aP q a 2m q a 题 56图 5 7 设图示各梁上的载荷 P 、 q 、 m 和尺寸 a 皆为已知，（ 1）列出梁的剪力方程和弯矩方程；（ 2）作剪力图和弯矩图；（ 3）判定 maxQ 和 maxM。 AaCB( a )2Pm P a ABDC( b )aaa2P 题 57图 第五章 杆件的内力 43 ABC( c )a a2mm ABC(d)2aq 2a 题 57图 第五章 杆件的内力 44 ABDC( e )a a aP 6 P AC(f)20P k N1m1m1m1m30q k N m 30q k N m 题 57图 第五章 杆件的内力 45 qA2qlBC( g )2a 2a ABC(h)aq 题 57图 5 8 图示各梁，试利用剪力、弯矩与载荷集度间的关系画剪力图与弯矩图。 ( a )Pl2l 2lP q( b )2l 2lql 题 58图 第五章 杆件的内力 46 ( c )q2l2lq 2ql2l 2l(d) 题 58图 第五章 杆件的内力 47 ( e )q4l 2l 4l DC( f )3l qlq3l 3l 题 58图 a( g )a aqq 2qa qaa aq q(h) 题 58图 第五章 杆件的内力 48 5 9 已知梁的弯矩图如图所示，试作载荷图和剪力图。 1kN m1kN。