中国石油大学工程力学答案合集1.pptx

2020 2 2 Kylinsoft Statics Problems 1 静力学第1章作业 P23 1 1 l 2020 2 2 Kylinsoft Statics Problems 2 静力学第1章作业 P23 1 1 g 2020 2 2 Kylinsoft Statics Problems 3 静力学第1章作业 P24 1 2 k 2020 2 2 Kylinsoft Statics Problems 4 静力学第1章作业 P27 1 3 c 2020 2 2 Kylinsoft Statics Problems 5 静力学第1章作业 P27 1 3 e 2020 2 2 Kylinsoft Statics Problems 6 静力学第2章作业 P58 2 3 Solution 由此得到如下方程组 解得 2020 2 2 Kylinsoft Statics Problems 7 静力学第2章作业 P60 2 14 Solution 按定义有 So expressions a d e arevalid 2020 2 2 Kylinsoft Statics Problems 8 静力学第2章作业 P61 2 20 Solution a Invectorform 2020 2 2 Kylinsoft Statics Problems 9 b Invectorform 2020 2 2 Kylinsoft Statics Problems 10 Solution 静力学第2章作业 P63 2 28 2020 2 2 Kylinsoft Statics Problems 11 a Solution 静力学第2章作业 P63 2 30 2020 2 2 Kylinsoft Statics Problems 12 b 2020 2 2 Kylinsoft Statics Problems 13 O OriginalforcesandcouplecanbereducedtoaforceandacoupleactingatpointO 静力学第2章作业 P64 2 32 Solution 于是得到合力的大小 方向和作用线位置 如图所示 或 或 2020 2 2 Kylinsoft Statics Problems 14 Solution 静力学第2章作业 P64 2 34 2020 2 2 Kylinsoft Statics Problems 15 静力学第3章作业 P85 3 2 Solution FromtheFBDofthebeaminFig 2m 2020 2 2 Kylinsoft Statics Problems 16 静力学第3章作业 P86 3 11 Solution Studyingpersonandladder drawFBD a x 1 5m 2020 2 2 Kylinsoft Statics Problems 17 b 2020 2 2 Kylinsoft Statics Problems 18 静力学第3章作业 P87 3 18 Solution 0 5m 1 Studyingentirestructure FromtheFBDofentirestructureinFig 2 StudyingmemberAB FromtheFBDofmemberABinFig 0 5m 1 6m 2020 2 2 Kylinsoft Statics Problems 19 3 StudyingmemberACE FromtheFBDofmemberACEinFig 0 8m A E C 0 8m 0 6m 0 6m 2020 2 2 Kylinsoft Statics Problems 20 静力学第3章作业 P90 3 28 f Solution 1 StudyingmemberCD FromtheFBDofmemberCDinFig 显然 本题中在约束A B C D处没有水平方向的作用力 M C 3m 1m 2020 2 2 Kylinsoft Statics Problems 21 2 StudyingmemberABC A C 1m 2m 1m FromtheFBDofmemberCDinFig 2020 2 2 Kylinsoft Statics Problems 22 静力学第3章作业 P91 3 40 Solution 1 FromtheFBDofjointAinFig A 1 2 2020 2 2 Kylinsoft Statics Problems 23 2 FromtheFBDofjointBinFig B 2020 2 2 Kylinsoft Statics Problems 24 3 FromtheFBDofjointDinFig D 1 2 2020 2 2 Kylinsoft Statics Problems 25 4 FromtheFBDofjointCinFig C 2020 2 2 Kylinsoft Statics Problems 26 静力学第3章作业 P92 3 43 Solution 1 FromtheFBDofjointDinFig D 1 FromtheFBDofjoint inFig H 2 3 2020 2 2 Kylinsoft Statics Problems 27 Solution 静力学第4章作业 P111 4 2 2020 2 2 Kylinsoft Statics Problems 28 静力学第4章作业 P113 4 12 Solution FromtheFBDofbentpipeandcableinFig 2020 2 2 Kylinsoft Statics Problems 29 无解 2020 2 2 Kylinsoft Statics Problems 30 Solution 静力学第4章作业 P113 4 13 2020 2 2 Kylinsoft Statics Problems 31 静力学第4章作业 P114 4 14 b Solution S 令形心坐标为 xc yc 按定义有 2020 2 2 Kylinsoft Statics Problems 32 静力学第4章作业 P115 4 24 Solution 已知crucible的密度rc 2000kg m3 外径R 0 28m 内径r 0 2m iron的密度ri 7200kg m3 O Studyingcrucible DrawingFBDinFig Gi Gc 2020 2 2 Kylinsoft Statics Problems 33 2020 2 2 Kylinsoft Statics Problems 34 Solution x 0 静力学第4章作业 P116 4 27 2020 2 2 Kylinsoft Statics Problems 35 静力学第5章作业 P131 5 2 解 假设系统是静力平衡的 先研究圆柱 有 得 再研究方块 有 得 而 2020 2 2 Kylinsoft Statics Problems 36 Discussion 1 方块会不会先翻倒 2 如果圆柱和方块的接触面不光滑 会怎样 x2 x2 2020 2 2 Kylinsoft Statics Problems 37 Solution 总体分析 分析木条 圆盘分析 解之得 N f f f C B A 22 06 达到最大静摩擦力时 解之得 静力学第5章作业 P132 5 10 2020 2 2 Kylinsoft Statics Problems 38 静力学第5章作业 P132 5 12 解 假设系统是静力平衡的 先研究桩子CBD 有 再研究杆AB 有 2020 2 2 Kylinsoft Statics Problems 39 只有当fA fAmax或fB fBmax时 杆AB才能移动 由以上计算结果可知 当P 6300 N 杆AB在A点处开始移动 2020 2 2 Kylinsoft Statics Problems 40 静力学第5章作业 P133 5 18 Solution 因此 2020 2 2 Kylinsoft Statics Problems 41 Solution 木块翻转临界时 滑动时 静力学第5章作业 P133 5 19 2020 2 2 Kylinsoft Statics Problems 42 当P 600lb时 当P 200lb时 Solution 静力学第5章作业 P134 5 22 2020 2 2 Kylinsoft MOM Problems 43 第六次作业 P34 1 1 b Solution N1 P N2 0 N3 P 2020 2 2 Kylinsoft MOM Problems 44 第六次作业 P34 1 6 Solution 研究活塞杆 有 研究右挡盖 有 得 2020 2 2 Kylinsoft MOM Problems 45 第六次作业 P34 1 7 Solution 研究节点B 有 研究杆BC 有 研究杆AB 有 取 2020 2 2 Kylinsoft MOM Problems 46 第六次作业 P35 1 13 Solution 根据题意列出方程组 解得 总伸长为 2020 2 2 Kylinsoft MOM Problems 47 第六次作业 P37 1 14 Solution B C A 1 AformulaforthedownwarddisplacementdCofpointC P P 2 TheelongationdBoftheentirebar 2020 2 2 Kylinsoft MOM Problems 48 3 Theratioroftheelongationoftheupperhalfofthebartotheelongationofthelowerhalfofthebar Theelongationoftheupperhalfofthebar Theelongationofthelowerhalfofthebar So 2020 2 2 Kylinsoft MOM Problems 49 第六次作业 P37 1 21 Solution 1 静力平衡方程 研究右挡板 有 2 变形协调方程 3 求解方程组 2020 2 2 Kylinsoft MOM Problems 50 P 第六次作业 P37 1 23 Solution P 1 Equationofequilibrium 2 Equationofcompatibility 3 Force displacementrelations 得补充方程 2020 2 2 Kylinsoft MOM Problems 51 解得 有 2020 2 2 Kylinsoft MOM Problems 52 第六次作业 P37 1 24 Solution 变形过程中3根杆的长度始终满足下面的关系 而3根杆的长度变化满足下面的关系 1 静力平衡方程 研究节点A 有 2 变形协调方程 2020 2 2 Kylinsoft MOM Problems 53 3 求解方程组 2020 2 2 Kylinsoft MOM Problems 54 将A点的位移分量向各杆投影 得 变形关系为 4 讨论 3根杆长度变化关系的另一种求法 2020 2 2 Kylinsoft MOM Problems 55 RB RA 第六次作业 P37 1 26 Solution A1 A2 1 Equationofequilibrium 2 Equationofcompatibility RB RB 3 Force displacementrelations 得补充方程 2020 2 2 Kylinsoft MOM Problems 56 解得 2020 2 2 Kylinsoft MOM Problems 57 材料力学第2章作业 P58 2 1 b Solution 2020 2 2 Kylinsoft MOM Problems 58 材料力学第2章作业 P59 2 11 Solution 1 对于AB段 由强度条件得 由刚度条件得 2020 2 2 Kylinsoft MOM Problems 59 取 由强度条件得 由刚度条件得 对于BC段 取 2 取 3 齿轮1安放在齿轮2 3中间 2020 2 2 Kylinsoft MOM Problems 60 材料力学第2章作业 P59 2 14 Solution 方法一 传统法 1 解除某些约束 施加相应约束反力 使之成为静定基 2 扭矩与变形协调方程 得TB 5T0 4 3 外扭矩3T0和T0作用处的转角分别为 2020 2 2 Kylinsoft MOM Problems 61 材料力学第2章作业 P59 2 14 Solution 方法二 船长法 1 解除约束 施加约束反力 2 扭矩与变形协调方程 右起第一段 TB右起第二段 TB T0右起第二段 TB 4T0 得TB 5T0 4 3 可见 右起第一段和第二段的扭矩都大于0 最大转角发生在外扭矩3T0作用处 2020 2 2 Kylinsoft MOM Problems 62 材料力学第3章作业 P72 3 1 c Solution 对于1 1截面 有 对于2 2截面 有 2020 2 2 Kylinsoft MOM Problems 63 补充 内力图 2020 2 2 Kylinsoft MOM Problems 64 Shear ForceandBending MomentEquations 材料力学第3章作业 P73 3 2 a Solution 2020 2 2 Kylinsoft MOM Problems 65 2 Shear ForceandBending MomentDiagrams 3 MaximumShearForcesandBendingMoments 2020 2 2 Kylinsoft MOM Problems 66 材料力学第3章作业 P73 3 3 b Solution 控制截面法 2020 2 2 Kylinsoft MOM Problems 67 Solution 材料力学第4章作业 P90 4 6 1 求约束反力 2 求弯矩 作出弯矩图 3 求许用载荷 由强度条件得 2020 2 2 Kylinsoft MOM Problems 68 材料力学第4章作业 P91 4 8 Solution AT beammadeofcastironinpurebending Knowingtheratiooftensileallowablestresstocompressiveallowablestressis st sc 1 4 Determinethereasonablewidthboftheflange 2020 2 2 Kylinsoft MOM Problems 69 材料力学第4章作业 P91 4 13 Solution 1 求剪力和弯矩 作出剪力图和弯矩图 2 根据胶合面强度条件求P 整个截面都是危险截面 考虑剪应力互等定理 有 2020 2 2 Kylinsoft MOM Problems 70 3 根据截面剪应力强度条件求P 整个截面都是危险截面 有 4 根据截面正应力强度条件求P A截面是危险截面 有 5 综上所述 取 2020 2 2 Kylinsoft MOM Problems 71 材料力学第5章作业 P110 5 3 c Solution 1 求约束反力 2 求弯矩方程 2020 2 2 Kylinsoft MOM Problems 72 3 求挠曲线方程 代入边界条件 得 最大挠度 两端转角 中间挠度 取合理解 2020 2 2 Kylinsoft MOM Problems 73 材料力学第5章作业 P111 5 8 Solution ThecantileverbeamshowninthefigurehasmomentsofinertiaI1andI2inpartsACandCB respectively a Usingthemethodofsuperposition determinethedeflectiondBatthefreeendduetotheloadP b DeterminetheratiorofthedeflectiondBtothedeflectiond1atthefreeendoftheprismaticcantileverbeamwithmomentofinertiaI1carryingthesameload B A C a B C A 2020 2 2 Kylinsoft MOM Problems 74 B A C B C A 2020 2 2 Kylinsoft MOM Problems 75 B A C b 2020 2 2 Kylinsoft MOM Problems 76 B A C Discussion Useenergymethod 2020 2 2 Kylinsoft MOM Problems 77 材料力学第5章作业 P111 5 9 Solution 1 解除某些约束 施加相应约束反力 使之成为静定基 2 变形协调方程 查表得 2020 2 2 Kylinsoft MOM Problems 78 3 求其它约束反力 2020 2 2 Kylinsoft MOM Problems 79 材料力学第5章作业 P112 5 13 Solution Thebars1and2havethesametensilerigidityEA 1 IfthebeamABisconsideredasrigid determinetheinternalforcesinthetwobars 2 IfthebeamABisconsideredasdeformablewithbendingrigidityEI determinetheinternalforcesinthetwobars 1 thebeamABisconsideredasrigid P P a Equationofequilibrium b Equationofcompatibility 2020 2 2 Kylinsoft MOM Problems 80 1 thebeamABisconsideredasrigid P P a Equationofequilibrium b Equationofcompatibility c Force displacementrelations 得补充方程 解得 2020 2 2 Kylinsoft MOM Problems 81 2 thebeamABisconsideredasdeformable P a Equationofequilibrium b Equationofcompatibility c Force displacementrelations 得补充方程 解得 2020 2 2 Kylinsoft MOM Problems 82 1 危险点位于圆轴固定端横截面的最上处和最下处 A点和B点 材料力学第6章作业 P135 6 1 d m d Solution 忽略横力弯曲剪力的影响 2 用单元体表示危险点的应力状态 3 用应力圆表示危险点的应力状态 0 A B A点 或 B点 或 2020 2 2 Kylinsoft MOM Problems 83 材料力学第6章作业 P135 6 3 d 40 20 40 如右图所示单元体 画出对应的应力圆 Solution tmax 40 40 20 40 1 主应力和主方向 s3 s1 11 23 71 23 2 如图所示在单元体上画出主平面方向 52 02 3 最大剪应力 2020 2 2 Kylinsoft MOM Problems 84 材料力学第6章作业 P135 6 4 b 30 30 50 20 如右图所示单元体 画出对应的应力圆 Solution s1 s2 tmax 30 20 50 20 60 52 32 18 66 a 30 2020 2 2 Kylinsoft MOM Problems 85 材料力学第6章作业 P136 6 7 Solution 30 如右下图所示 在A点取单元体并进行应力状态分析 a 120 Atestofthinwalledtubeisshowninthefigure IftheloadsareaconcentratedforceP 20kNandatorqueT 600N m Thediameterofthetubeisd 50mm thicknessisd 2mm 1 DeterminethenormalandshearstressesontheinclinedsectionatpointA 2 DeterminethemagnitudeandorientationoftheprincipalstressesatpointA Drawstresselement 2020 2 2 Kylinsoft MOM Problems 86 2 61 21 70 63 0 70 63 s3 s1 66 57 33 29 1 2020 2 2 Kylinsoft MOM Problems 87 材料力学第6章作业 P136 6 11 Solution Whenatrainpassthroughasteelbridge thestrainstestedbyinstrumentareex 0 0004 ey 0 00012atpointA FindthenormalstressesindirectionsxandyatpointA E 200GPa m 0 3 2020 2 2 Kylinsoft MOM Problems 88 材料力学第6章作业 P137 6 17 Solution 薄壁上任意一点都是危险点 在薄壁上任一点A取单元体并进行应力状态分析 Athin walledtubeshowninthefigureismadeofcastiron KnowingitsoutsidediameterisD 200mm thicknessofthewallist 15mm theinnerpressureisp 4MPa thecompressiveforceisP 200kN Theallowabletensileandcompressivestressesofcastironare st 30MPaand sc 120MPa respectively Examthestrengthofthethin walledtube 2020 2 2 Kylinsoft MOM Problems 89 由上可知 由第一强度理论可知 强度满足 由第二强度理论可知 强度满足 由莫尔强度理论可知 强度满足 2020 2 2 Kylinsoft MOM Problems 90 材料力学第6章作业 P137 6 18 Solution 1 求A点所在横截面的内力 2 在点A处取单元体并进行应力状态分析 AcantileverbeamofrectangularcrosssectionissubjectedtoaconcentratedloadP 120kN actingatthefreeend Thebeamhaswidthb 100mm andheig