工程力学习题解答

1-1对于以下问题，请画圆柱或圆盘的强度。与其他物体接触的摩擦都省略了。解决方案：aow(c)FAFOFBFAbow(a)1-2在以下问题中，绘制AB负载的强度：(a)FDFBFEdawcebd(a)awceb(c)awcbFBFAawcb(c)abf(d)cFBFAabf(d)cabw(e)cabw(e)cFBFA1-3在以下问题中，绘制AB梁的强度。cabfwd(d)FBFAFDcabfwda d b (d)FBxqfaabfq(e)bFAFBy(e)1-4请在以下主题中绘制指定对象的强度：(a)拱门ABCD；(b)半拱AB部分；(c)踏板ab；(d)杠杆ab；(e)方板ABCD；(f)节点babf(d)cFBFCabf(d)cdwabcd(e)FBFAwabcd(e)2-12-4在简单支撑梁AB的中点c处作用于倾斜45o的力f，力的大小等于20KN，如图所示。如果没有梁的自重，试着获得两个支撑的约束力。ab45of45oc解决方案：(1)研究AB，执行力分析，然后绘制强度。ab45ofFBFAcde阿尔法贝塔系数(2)绘制闭合力三角形：fFBFAdce贝塔系数几何尺寸：寻找限制反作用力：方法2ab45of45oc解决方案：(1)以传单梁AB为研究对象，热平衡方程式如下b45ofFB公平cd贝塔系数传真xya解决方案：图2-6中所示的结构由两个曲线条ABC和DE组成。组件没有重量，图的长度单位为厘米。尝试已知F=200 N，支持a和e的约束力。edcabf6486解决方案：(1)以DE为研究对象，2力棒；FD=FEedFEFD(2)以ABC为研究对象，接受力分析，绘制强度。绘制闭合力三角形：fFAFDbdafFDFA343贝塔系数贝塔系数贝塔系数2-11中G=1kN的货物挂在支架顶点的球铰d上，支架由杆AD，BD组成，通过绳索CD在接头图所示的位置保持平衡。如果杠杆很重，试着找到双杠和绳子所受的力。zbaao45o45oyxdgc60o30o解决方案：(1)以节点d为研究对象，绘制节点(图2-11b)，热平衡方程式为FAD的，dzbaao45o45oyxdgc60o30o对于FBD，d对于FCD，d解决方案：图2-11(b)负载AD、BD分别具有相反方向的力大小。绳子承受的力是1kN，拉。3-1已知梁AB为力对、力矩m、梁长度l、梁重量。对于c，求支持a和b的约束力。塞塔L/2abl(c)m解决方案：(c)力分析，图由力绘制。a，b的约束力构成了配对。FAmL/2FBba塞塔l热平衡方程式：解决方案：在3-2问题图等结构中，两个杆不自重，b作为主动力对，具有m的力对力矩，并试图获得在a和c点的约束力。caba3aM2aa解决方案：(1)以BC为研究对象，进行力分析，以BC为历史条，绘制力图。bFBFCc(2)以AB为研究对象，形成对力分析，a，b具有约束力的力对，画出有力的图。abFBFAM23-5 4连杆机构在图标位置平衡。已知OA=60cm、BC=40cm、活动BC的力对大小为M2=1N.m，并在OA中查找力对机身大小M1和作用于AB的力fab。每个杆的重量不计其数。oacbM2M130o解决方案：(1)研究AB(历史杆)，力图：abFBFA可以知道：(2) BC杆研究、力分析、图示力：cbM2FBFC热平衡方程式：AB接受的力：(3) OA杆研究、力分析、力绘制：oaM1FAFO热平衡方程式：3-8表示每个构件的自重和构件BC中力矩为m的对，如图所示。求支持a的约束力。aM2bcdllll解决方案：(1)以BC为研究对象，接受力分析，想画画。M2bcFBFC(2)以DAC为研究对象，通过力分析，并绘制。acdFCFAFD绘制闭合力三角形。FAFCFD可以解开测试4-1问题4-1图中所示的每个梁支撑的约束力。力单位为kN，力双动力矩单位为kNm，长度单位为m，分布负载集度为kN/m。(提示：计算非均匀载荷的投影和力矩和积分时)。abc12Q=2(c)M=330oabc12Q=2M=3FB传真FA yyxDx2dxx解决方案：(c): (1)研究AB条，接受力分析，然后绘制力(平面随机力系统)。(2)选取列示平衡方程式的座标系统Axy。约束力的方向如图所示。y方法2解决方案：(c): (1)研究AB极点，接受力分析，绘制力(平面随机力系统)，abc1Fq=4M=3FB传真FA yx1(2)选取列示平衡方程式的座标系统Axy。约束力的方向如图所示。abcd0.80.80.8200.8M=8Q=20(e)y解决方案：(e): (1)力分析、力分析、力分析(平面随机力系统)；M=820dx20Q=20cxDxxFA yFB传真dba0.80.80.80.8(2)选取列示平衡方程式的座标系统Axy。约束力的方向如图所示。方法2(e): (1)力分析、力分析、力分析(平面随机力系统)；M=8Fq=1620cxFA yFB传真dba0.80.40.80.8(2)选取列示平衡方程式的座标系统Axy。约束力的方向如图所示。4-5 AB梁将一端堆在墙上，在自由端安装滑轮，以固定速度举起重物，以重物的重量为g，AB长度为b，对角绳和垂直线为a角，约束固定端。ab交流db解决方案：(1) AB杆(带皮带轮)、力分析、力分析(平面随机力系统)；ab交流gb传真FA yyx马g(2)选取列示平衡方程式的座标系统Bxy。约束力的方向如图所示。ad交流pallhceb交流4-13活动梯子位于平滑的水平面上，在垂直面内，梯子的两个部分AC和AB分别为q，质心位于中点，彼此通过铰链a和绳索DE连接。一个人想把p停在f上，得到绳子DE的拉力和b，c两点的约束力。a解决方案：(1):研究整个，接受应力分析，然后绘制应力分析(平面平行力系统)。yhllapqq交流e交流dxbcFCFB(2)选取列示平衡方程式的座标系统Bxy。(3)研究AB，进行应力分析，然后绘制应力(平面随机力系统)。ad交流lhbqFBFD传真FA y(4)选择a点作为力矩中心，列出平衡方程。abcdamqaaa由4-16交流和CD组成的组合梁通过铰链c连接，如表头4-16所示。连续负载集也将测试对支撑a、b、d的约束力以及铰链c施加的力，无论力偶M=40 kNm、a=2 m、梁的重量如何。cdmqaaFCFDxDxQdxyx解决方案：(1)研究CD拉杆，接受力分析，绘制力(平面平行力系统)。(2)选取列示平衡方程式的座标系Cxy。(3) ABC杆研究、力分析、力(平面平行力系统)绘制；yxabcaqaFCFAFBxDxQdx(4)选取列示平衡方程式的座标系统Bxy。约束力的方向如图所示。由4-18杆AB、BC和CE组成的支架和皮带轮e支持对象。物体重12 kN。d也是铰链连接，如图4-18所示。尝试固定铰链支撑a和滚动铰链支撑b的约束力以及负载BC所受的力。abw1.5米cde1.5米2m2mxyab1.5米cde1.5米2m2mFA y传真FBww解决方案：(1)绘制整个研究、力分析和力(平面随机力系统)。(2)选取列示平衡方程式的座标系统Axy。(3)研究CE杆(包括皮带轮)，接受力分析，然后绘制力(平面随机力系统)。cdewwFD yFDxFCBa(4)选择d点作为力矩中心，列出平衡方程。约束力的方向如图所示。abw600cde8003004-19提升框架的大小单位为mm，如问题4-19图所示。皮带轮直径d=200 mm，钢丝绳的倾斜部分平行于杆BE。悬挂荷载W=10 kN，追求固定铰链支撑a、b的约束力，而不考虑其他重量。abw600cde800300FB yFBxFA y传真wxy解决方案：(1)绘制整个研究、力分析和力(平面随机力系统)。(2)选取列示平衡方程式的座标系统Bxy。(3)研究ACD杆，进行应力分析，并绘制应力(平面随机力系统)。acdFA y传真FD yFDxFC(4)选择d点作为力矩中心，列出平衡方程。(5)用前面的平衡方程代替FAy。约束力的方向如图所示。查看8-1角杆的轴向力，并指示轴向力的最大值。(d)2kN1kN2kN(c)2kN3kN3kN解决方案：(c)(1)使用截面方法查找内力，然后采取1-1、2-2、3-3截面。2kN2kN3kN3kN223311(2)带来1-1截面的左段。2kN11F91(3)拿2-2部分的左边段落。2kN3kN2211FN2(4)带来3-3部分的右区段。(。3kN33F93(5)最大轴向力：(d)(1)使