工程力学试题ppt课件

.,图示结构，试求杆件AB、CB的应力。已知F=20kN；斜杆AB为直径20mm的圆截面杆，水平杆CB为1515的方截面杆。,作业3,.,AC为50505的等边角钢，AB为10号槽钢，=120MPa。确定许可载荷F。,作业4,.,已知F1=10kN；F2=20kN；F3=35kN；F4=25kN;试画出图示杆件的轴力图。,作业5,.,传动轴,已知转速n=300r/min,主动轮A输入功率PA=45kW,三个从动轮输出功率分别为PB=10kW,PC=15kW,PD=20kW.试绘轴的扭矩图.,作业6,.,已知：P7.5kW,n=100r/min,最大切应力不得超过40MPa,空心圆轴的内外直径之比=0.5。二轴长度相同。,作业7,.,传动轴的转速为n=500r/min，主动轮A输入功率P1=400kW，从动轮C，B分别输出功率P2=160kW，P3=240kW。已知=70MPa，=1/m，G=80GPa。(1)试确定AC段的直径d1和BC段的直径d2；(2)若AC和BC两段选同一直径，试确定直径d；(3)主动轮和从动轮应如何安排才比较合理?,作业八,.,作弯矩图，寻找需要校核的截面,要同时满足,分析：,非对称截面，要寻找中性轴位置,T型截面铸铁梁，截面尺寸如图示。,试校核梁的强度。,目录,作业九,.,已知拖架D处承受载荷F=10kN。AB杆外径D=50mm，内径d=40mm，材料为Q235钢，E=200GPa，=100，nst=3。校核AB杆的稳定性。,作业十,目录,.,运动学,曲柄摆杆机构已知：OA=r,OO1=l图示瞬时OAOO1求：摆杆O1B角速度1,作业十一,.,运动学,已知：凸轮半径求：j=60o时,顶杆AB的加速度。,作业十二,.,运动学,作业十三已知：曲柄连杆机构OA=AB=l，取柄OA以匀转动。求：当=45时,滑块B的速度及AB杆的角速度。,.,作业十四质量为M的大三角形柱体,放于光滑水平面上,斜面上另放一质量为m的小三角形柱体,求小三角形柱体滑到底时,大三角形柱体的位移。,动力学,.,动力学,已知:,作业十五,.,作业3答案,图示结构，试求杆件AB、CB的应力。已知F=20kN；斜杆AB为直径20mm的圆截面杆，水平杆CB为1515的方截面杆。,解：1、计算各杆件的轴力。（设斜杆为1杆，水平杆为2杆）用截面法取节点B为研究对象,45,目录,.,2、计算各杆件的应力。,目录,.,作业4答案,AC为50505的等边角钢，AB为10号槽钢，=120MPa。确定许可载荷F。,解：1、计算轴力（设斜杆为1杆，水平杆为2杆）用截面法取节点A为研究对象,2、根据斜杆的强度，求许可载荷,查表得斜杆AC的面积为A1=24.8cm2,目录,.,2.7失效、安全因数和强度计算,3、根据水平杆的强度，求许可载荷,查表得水平杆AB的面积为A2=212.74cm2,4、许可载荷,目录,.,作业5答案,已知F1=10kN；F2=20kN；F3=35kN；F4=25kN;试画出图示杆件的轴力图。,解：1、计算各段的轴力。,AB段,BC段,CD段,2、绘制轴力图。,目录,.,解:,(1)计算外力偶矩,作业6答案,传动轴,已知转速n=300r/min,主动轮A输入功率PA=45kW,三个从动轮输出功率分别为PB=10kW,PC=15kW,PD=20kW.试绘轴的扭矩图.,由公式,.,(2)计算扭矩,(3)扭矩图,.,已知：P7.5kW,n=100r/min,最大切应力不得超过40MPa,空心圆轴的内外直径之比=0.5。二轴长度相同。,求:实心轴的直径d1和空心轴的外直径D2；确定二轴的重量之比。,解：首先由轴所传递的功率计算作用在轴上的扭矩,实心轴,作业七答案,.,空心轴,d20.5D2=23mm,确定实心轴与空心轴的重量之比,长度相同的情形下，二轴的重量之比即为横截面面积之比：,实心轴,d1=45mm,空心轴,D246mm,d223mm,.,传动轴的转速为n=500r/min，主动轮A输入功率P1=400kW，从动轮C，B分别输出功率P2=160kW，P3=240kW。已知=70MPa，=1/m，G=80GPa。(1)试确定AC段的直径d1和BC段的直径d2；(2)若AC和BC两段选同一直径，试确定直径d；(3)主动轮和从动轮应如何安排才比较合理?,解：,1.外力偶矩,作业八答案,.,2.扭矩图,按刚度条件,3.直径d1的选取,按强度条件,.,按刚度条件,4.直径d2的选取,按强度条件,5.选同一直径时,.,6.将主动轮安装在两从动轮之间,受力合理,.,作弯矩图，寻找需要校核的截面,要同时满足,分析：,非对称截面，要寻找中性轴位置,T型截面铸铁梁，截面尺寸如图示。,试校核梁的强度。,作业九答案,目录,.,（2）求截面对中性轴z的惯性矩,（1）求截面形心,解：,目录,.,（4）B截面校核,（3）作弯矩图,目录,.,（5）C截面要不要校核？,（4）B截面校核,（3）作弯矩图,目录,梁满足强度要求,.,解：,CD梁,AB杆,已知拖架D处承受载荷F=10kN。AB杆外径D=50mm，内径d=40mm，材料为Q235钢，E=200GPa，=100，nst=3。校核AB杆的稳定性。,作业十答案,目录,.,AB杆,AB为大柔度杆,AB杆满足稳定性要求,目录,.,解：取OA杆上A点为动点，摆杆O1B为动系，基座为静系。绝对速度：va=r方向OA相对速度：vr=?方向/O1B牵连速度：ve=?方向O1B,运动学,曲柄摆杆机构已知：OA=r,OO1=l图示瞬时OAOO1求：摆杆O1B角速度1,作业十一答案,.,运动学,由速度合成定理va=vr+ve作出速度平行四边形如图示。,.,解：取杆上的A点为动点，动系与凸轮固连。,运动学,已知：凸轮半径求：j=60o时,顶杆AB的加速度。,请看动画,作业十二答案,.,绝对速度va=?,方向AB；相对速度vr=?,方向CA;牵连速度ve=v0,方向。,运动学,由速度合成定理,做出速度平行四边形,如图示。,.,运动学,绝对加速度：aa=?,方向AB，待求；相对加速度：art=?方向CA,方向沿CA指向C；牵连加速度：ae=a0,方向。,因牵连运动为平动，故有,.,运动学,作加速度矢量图如图示，将上式投影到法线上，得,整理得,注加速度矢量方程的投影是等式两端的投影，与静平衡方程的投影关系不同。,.,解：机构中,OA作定轴转动,AB作平面运动,滑块B作平动。,基点法（合成法）研究AB，以A为基点，且方向如图示。,运动学,作业十三答案已知：曲柄连杆机构OA=AB=l，取柄OA以匀转动。求：当=45时,滑块B的速度及AB杆的角速度。,.,运动学,根据速度投影定理,速度投影法研究AB,方向OA,方向沿BO直线,不能求出,.,试比较上述三种方法的特点。,运动学,速度瞬心法研究AB，已知的方向，因此可确定出P点为速度瞬心。,.,作业十四答案质量为M的大三角形柱体