工程力学课后习题答案

工程力学练习册学校 学院 专业 学号 教师 姓名 第一章静力学基础1-1画出下列各图中物体4构件月6,8。或月87的受力图，未标重力的物体的重量不计，所有接触处均为光滑接触。(a)

BD1-2试画出图示各题中力。杆（带销钉）和杆的受力图BD1-2试画出图示各题中力。杆（带销钉）和杆的受力图(a)1-3画出图中指定物体的受力图。所有摩擦均不计，各物自重除图中已画出的外均不计。(d)(e)(f)(g)第二章平面力系2-1电动机重R5000W放在水平梁47的中央，如图所示。梁的A端以较链固定，另一端以撑杆比支持，撑杆与水平梁的夹角为30°。如忽略撑杆与梁的重量，求绞支座A、B处的约束反力。题2-1图解得：FA=F[i=P=5OOON2-2物体重R20kN,用绳子挂在支架的滑轮6上，绳子的另一端接在绞车〃上，如图所示。转动绞车，物体便能升起。设滑轮的大小及轴承的摩擦略去不计，杆重不计，4B、。三处均为钱链连接。当物体处于平衡状态时，求拉杆钻和支杆笈所受的力。题2-2图解得:%=一解得:%=一3.7320Fab=2.732P2-3如图所示，输电线力。架在两电线杆之间，形成一下垂线，下垂距离。工17，两电线杆间距离月店40m。电线4方段重/MOON,可近视认为沿力6直线均匀分布，求电线的中点和两端的拉力。题2-3图以AC段电线为研究对象，三力汇交2-4图示为一拔桩装置。在木桩的点A上系一绳，将绳的另一端固定在点C,在绳的点8系另一绳应；将它的另一端固定在点反然后在绳的点〃用力向下拉，并使绳川段水平，力6段铅直；龙段与水平线、CB段与铅直线成等角。=0.Irad（弧度）（当。很小时，tanaa。）。如向下的拉力尸二S06N,求绳力6作用于桩上的拉力。

题2-4图作BD两节点的受力图联合解得：尸八=—^、100F=80&Ntan-a2-5在四连杆机构力反力的钱链6和。上分别作用有力E和汽，机构在图示位置平衡。求平衡时力月和E的大小间的关系。题2-5图以B、C节点为研究对象，作受力图F「灰解得：7T=T2-6匀质杆重W=100N,两端分别放在与水平面成30°和60°倾角的光滑斜面上，求平衡时这两斜面对杆的约束反力以及杆与水平面间的夹角。题2-6图2-7已知梁四上作用一力偶，力偶矩为必梁长为1,梁重不计。求在图a,b,两三种情况下，支座力和6的约束反力。(a) (b)题2-7图L k M(a)乙二尸8二一7(注意，这里，A与B处约束力为负，表示实际方向与假定方向相反，结果应与你的受力图一致，不同的受力图其结果的表现形式也不同)(b)&=(b)&=FbMIcosa2-8在题图所示结构中二曲杆自重不计，曲杆月6上作用有主动力偶,其力偶矩为乱试求力和。点处的约束反力。题2-8图作两曲杆的受力图，BC是二力杆，AB只受力偶作用，因此A、B构成

一对力偶。即匕=&'2-9在图示结构中，各构件的自重略去不计，在构件国上作用一力偶矩为JZ的力偶，各尺寸如图。求支座力的约束反力。题2-9图1作受力图2、BC只受力偶作用，力偶只能与力偶平衡3、构件ADC三力汇交2-10四连杆机构被切中的月历0.1见。0.22见杆AB及⑦上各作用一力偶。在图示位置平衡。已知血二0.4kN.m,杆重不计，求4〃两绞处的约束反力及力偶矩必。题2-10图2-11滑道摇杆机构受两力偶作用，在图示位置平衡。已知001二0A=0.4m,见=0.4kN.m,求另一力偶矩叱。及0、，,处的约束反力。题2-11图2-12图示为曲柄连杆机构。主动力尸=400N作用在活塞上。不计构件自重，试问在曲柄上应加多大的力偶矩必方能使机构在图示位置平衡？2-13图示平面任意力系中工=40点N,£=80N,F,IF4=U0N, =2000N-nuno各力作用位置如图所示，图中尺寸息100mmmmo求：（1）力系向。点简化的结果；（2）力系的合力并方明位置。100mm2-14某桥墩顶部受到两边桥梁传来的 03°/；(-50,0)1 "（20.20）(-50,0)■一■ I■•（20•一30）

F.=800kN,水平力£=193kN,桥墩重量P=5280kN,风力的合力F=140kNo各力作用线位置如图所示。求力系向基底截面中心。的简化结果；如能简化为一合力，求合力作用线位置并在图中标出。2-15试求图示各梁支座的约束反力。设力的单位为左V；力偶矩的单位为kN.n长度的单位为〃，分布载荷集度为左、物。(b)(a)(b)题2-12图受力分析如图：受力分析如图：M=10kNm,题2-16图2T6在图示刚架中，已知q=3kN/m,尸=6M=10kNm,题2-16图2-17在图示a6两连续梁中，已知q,必，a及6,求各连续梁在4B,。三处的约束反力。2-13在图示a6两连续梁中，已知6物a,及。，求各连续梁在4B,。三处的约束反力。(a)题2-13图1作受力图，BC杆受力偶作用2.对AB杆列平衡方程

所以：”Ay所以：”Ay白Ma=MM八——tan0aML以BC为研究对象，列平衡方程L以AB为研究对象，列平衡方程2-18如图所示，三绞拱由两半拱和三个较链4&C构成，已知每个半拱重尸300kN,k32勿，TfIO/z/o求支座46的约束反力。题2-15图以整体为研究对象，由对称性知：以BC半拱为研究对象2-19图示构架中，物体重1200N,由细绳跨过滑轮£而水平系于墙上，尺寸如图所示，不计杆和滑轮的重量。求支承力和6处的约束反力以及杆优'的内力及。题2-19图以整体为研究对象Fax=1200N解得:Fay=150N解得:Fr=I050ND以CDE杆和滑轮为研究对象解得：%=T500N2-20在图示构架中，各杆单位长度的重量为300N/m,载荷片10kN,A处为固定端，&3〃处为绞链。求固定端力处及8。为绞链处的约束反力。

题2-20图显然：［=18OONE=1800NB=1500N以整体为研究对象以ABC杆为研究对象以CD杆为研究对象（斤）=0，%x4+/^xl=Px2（式4）由1、2、3、4式得：2-21试用节点法求图示桁架中各杆的内力。尸为已知，除杆2和杆8外，其余各杆长度均相等。题2-21图2-22平面桁架结构如图所示。节点〃上作用一载荷F,试求各杆内力。题2-22图2-23桁架受力如图所示，已知K=10kN,£=工=20四。试求桁架4,5,7,10各杆的内力。 「IL/2-24平面桁架的支座和载荷如图所示，求杆1,2和3的内力。（提示:先截断AD、3、2杆，用截面法分析；再取C节点）题2-24图2-25两根相同的均质杆四和6a在端点题2-24图链连接，4。端放在不光滑的水平面上，如图所示。当月比'成等边三角形时，系统在铅直面内处于平衡状态。求杆端与水平面间的摩擦因数。题2-25图

以整体为研究对象以AB杆为研究对象2-26图示两无重杆在5处用套筒式无重滑块连接，在月〃杆上作用一力偶，其力偶矩必=40N.m,滑块和力〃间的摩擦因数£=0.3。求保持系统平衡时力偶矩必的范围。题2-26图以AD杆为研究对象以BC杆为研究对象Z/、（"）==NxR^/-%x-i/=60-10.39=49.61N-m当摩擦力反lMJ处于临界平衡态，如b图所示，则以AD杆为研究对象以BC杆为研究对象2-27尖劈顶重装置如图所示。在5块上受力户的作用。力与6块间的摩擦因数为五（其他有滚珠处表示光滑）。如不计力和6块的重量，求使系统保持平衡的力尸的值。题2-27图以整体为研究对象，显然水平和铅直方向约束力分别为尸,夕以A滑块为研究对象，分别作出两临界状态的力三角形2-28砖夹的宽度为25cr,曲杆力0与G金。在G点钱接。砖的重量为队提砖的合力尸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£=0.5,试问方应为多大才能把破夹起（方是G点到砖块上所受正压力作用线的垂直距离）题2-28图2-29均质长板力〃重R长为4出用一短板6C支撑，如图所示。若心BeAB=3m,孔板的自重不计。求4、B、C处的摩擦角各为多大才能使之保持平衡。题2-29图第三章空间力系3-1在正方体的顶角力和6处，分别作用力£和久，如图所示。求此两力在x,y,z轴上的投影和对x,%z轴的矩。并将图中的力系向点。筒化，用解析式表示主矢、主矩的大小和方向。题3-1图3-2图示力系中，E=100N,凡-300N,ENOON,各力作用线的位置如图所示。将力向原点。简化题3-2图3-3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。题3-3图3-4如图所示的空间构架由三根杆件组成，在〃端用球钱链连接，儿6和。端也用球钱链固定在水平地板上。今在〃端挂一重物产10kN,若各杆自重不计，求各杆的内力。题3-4图3-5均质长方形板ABCD重胎200N,用球较链A和蝶形钱链6固定在墙上，并用绳以维持在水平位置。求绳的拉力和支座的约束反力。题3-5图3-6挂物架如图所示，三杆的重量不计，用球较链连接于。点，平面6%是水平面，且OB=OC角度如图。若在。点挂一重物G,重为1000N,求三杆所受的力。题3-6图3-7一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10侬。求平行力系的合力。题3-7图3-8图示手摇钻由支点反钻头力和弯曲的手柄组成。当支点5处加压力产，、尸y和足以及手柄上加力尸后，即可带动钻头绕轴也转动而钻孔,1y〜已知£二50N,后150N。求：(1)钻头受到的阻力偶的力偶矩物(2)材料给钻头的反力£工、心和筮；(3)压力£和月。题3-8图3-9求下列各截面重心的位置。.建立图示坐标系(a)(b)题3-8图3-10试求振动打桩机中的偏心块(图中阴影线部分)的重心。已知〃=100fnm,r2=30〃〃〃,q=17mmo题3-9图、1D闵"开i[**却而八、佑假0匚，00ZO024、1D闵"开i[**却而八、佑假0匚，00ZO024200卜130八，§1^什To30(a)(c)第四章材料力学基本概念4-1 何谓构件的承载力？它由儿个方面来衡量？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 试列举五种以上不是各向同性的固体。4-6 杆件的基木变形形式有儿种？请举出相应变形的工程实例。第五章杆件的内力5-1试求图示各杆上1、2-2、3-3截面上的轴力，并作轴力图。题5-1图5-2 试求图示各杆在1-1、2-2截面上的扭矩。并作出各杆的扭矩图。2kN- 11AkN• 22kN■m5-3 在变速箱中，低速轴的直径比高速轴的大，何故?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。某传动轴，由电机带动，已知轴的转速〃=某传动轴，由电机带动，已知轴的转速〃=1000〃mm（转/分）,电机输入的功率P=20kW,试求作用在轴上的外力偶矩。5-5某传动轴，转速〃=300r/min,轮1为主动轮，输入功率《二50女卬，轮2、轮3与轮4为从动轮，输出功率分别为乙=10火卬，P广P、=20kWo（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。题5-5图对调后，最大扭矩变小，故对轴受力有利。5.6图示结构中，设P、q、。均为已知，截面1T、2-2、3-3无限接近于截面。或截面。。试求截面1-1、2-2、3-3上的剪力和弯矩。题5-6图题5-6图5.7设图示各梁上的载荷P、与、机和尺寸。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）判定回心和根匕。题5-7图题5-7图题5-7图题5-7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。题5-8图题5-8图题5-8图题5-8图5-9己知梁的弯矩图如图所示，试作载荷图和剪力图。5-9己知梁的弯矩图如图所示，试作载荷图和剪力图。题5-9图题5-9图5-10图示外伸梁，承受集度为q的均布载荷作用。试问当。为何值时梁内的最大弯矩之值梁/最小。题5-10图为保证梁的最大弯矩值最小，即最大正弯矩等于最大负弯矩第六章杆件的应力6-1图示的杆件，若该杆的横截面面积A=50〃〃〃2,试计算杆内的最大拉应力与最大压应力。题6-1图6-2图示阶梯形圆截面杆，承受轴向载荷£=50〃N与P,作用，A8与6c段的直径分别为4=20〃〃〃与人=30〃〃〃,如欲使A6与5c段横截面上的正应力相同，试求载荷以之值。题6-2图6-3题6-2图所示圆截面杆，已知载荷4=200&N,P、=10«kN,AB段的直径4=40〃〃〃，如欲使A8与6c段横截面上的正应力相同，试求6c段的直径。6-4设图示结构的1和2两部分皆为刚体，刚拉杆6c的横截面直径为1O/777Z7,试求拉杆内的应力。题6-4图1做受力图2列平衡方程求解解得F=6kN,FN=3kN,AB杆的应力为：6-5某受扭圆管，外径D=44mm，内径d=40〃〃〃，横截面上的扭矩6-5T=750N・m,试计算距轴心21mm处圆管横截面与纵截面上的扭转切应力。6-6直径。=50小帆的圆轴受扭矩7=2.157的作用。试求距轴心10〃〃〃处的切应力，并求横截面上的最大切应力。6-7空心圆截面轴，外径。=40/77/77,内径d=20mm,扭矩T=IkN•m,试计算距轴心20时〃处的扭转切应力，以及横截面上的最大与最小扭转切应力。6-8 图示简支梁，求跨中截面。、b、C三点正应力。题6-8图6-9 图示圆轴的外伸部分系空心轴。试作轴的弯矩图，并求轴内最大正应力。题6-9图6-10均布载荷作用下的简支梁如图所示。若分别采用截面面积相等的实心和空心圆截面，且。1=40〃〃〃，&/2=3/5,试分别计算它们的最大正应力。并问空心截面比实心截面的最大正应力减小了百分之几？题6-10图6-11图示梁，由Ng22槽钢制成，弯矩M=8ON.〃7,并位于纵向对称面（即x—y平面）内。试求梁内的最大弯曲拉应力与最大弯曲压应力。题6-11图MM查表得： V6-12求图示T形铸铁梁的最大拉应力和最大压应力。题6-12图.作梁的弯曲图.截面关于中性轴不对称，危险截面为最大正负弯矩两处最大正弯矩处,30x103x48x10"3=最大负弯矩处:<7；= ： =A6MPa最大负弯矩处:2.59x10-5纬八得. c-97 30x103xl42xlO3 「“力纵口何： *皿-"2d然久 ： =164.5MPa।人口;q2.59>10一5cr.=l64.^MPa6-13均布载带祚用下的简支梁由圆管和实心圆杆套合而成，如图所示，变形后仍紧密接触。圆管及圆杆的弹性模量分别为4和与，且互=试求两杆各自承担的弯矩。题6-13图由梁的两部分紧密接触知：两者变形后中性层的曲率半径相同，设圆管和圆杆各自承担的弯矩为Ml和M2,抗弯刚度为七/和£/,即：6-14梁截面如图所示，剪力。=50枚，试计算该截面上最大弯曲切应力。题6-14图第七章应力状态分析7-1 单元体各面应力(单位MPa)如图所示，试用解析法求解指定斜截面上的正应力和切应力。题7-1图题7-1图7-2已知应力状态如图所示，应力单位为MPa。试用解析法和应力圆分别求：(1)主应力大小，主平面位置；(2)在单元体上绘出主平面位置和主应力方向；(3)最大切应力。题7-2图题7-2图7-3 图示木制悬臂梁的横截面是高为2007m〃、宽为60/加〃的矩形。在A点木材纤维与水平线的倾角为20,试求通过4点沿纤维方向的斜面上的正应力和切应力。题7-3图7-4 图示二向应力状态的应力单位为MPa,试作应力圆，并求主应力。题7-4图解法二：(解析法)7-5 在通过一点的两个平面上，应力如图所示，单位为MPa。试求主应力的数值和主平面的位置，并用单元体草图来表示。题7-5图7-6 试求图示各应力状态的主应力和最大切应力，应力单位为MPa。题7-6图7-7列车通过钢桥时，用变形仪测得钢桥横梁A点(见图)的应变为邑=0.0004,4=-0.00012。试求A点在x和y方向的正应力。设E-200GP。,//=0.3o题7-7图解得：=0*7-8图示微体处于平面应力状态，已知应力ax=100MPa,o-v=80MPa,Tx=SOMPa,弹性模量上=200GRi,泊松比〃=0.3,试求正应变々与切应变％,以及a=30°方位的正应变题7-8图7-9边长为a=10mm的立方体铝块紧密无隙地置于刚性模内，如图所示，模的变形不计。铝的石=7OGPa,〃=0.33。若P=6kN,试求铝块的三个主应力和主应变。题7-9图建立图示坐标，由刚性模知口-6000」Lb.= -=-60MPa由广义胡克定律：~ 0.01-解得：6=b、=—29.55Many

第八章强度设计8-1现有钢、铸铁两种杆材，其直径相同。从承载能力与经济效益两个方面考虑，图示结构中两种合理选择方案2（A）A1杆为钢，2杆为铸铁B1杆为铸铁，2杆为钢C1、2杆均为钢D1、2杆均为铸铁8-2有A、B、C三种材料，其拉伸应力一应变实验曲线如图所示，曲线（B）材料的弹性模量E大，曲线（A）材料的强度高，曲线（C）材料的塑性好。TOC\o"1-5"\h\z8-3轴力越大，朽仰胪扇祓及断，因此轴力的大小可以用来判断杆件的强度。（ ）I——8-4脆性材料的1枚赢极限远大于拉他强度极限，故宜于作承压构C£件。（ ） 题8-2图8-5低碳钢试件在拉伸屈服时，其表面出现与轴线成45°方向的滑移线，这与最大切应力有关。（ ）8-6钢材经过冷作硬化以后，其弹性模量基本不变。（ ）8-7材料的伸长率与试件的尺寸有关。（ ）8-8图示一正方形截面的阶形混凝土柱。设混凝土的密度为

P=2.10‘kg/MLF=100kN,许用应力Q］=2MP〃。试根据强度条件选择截面宽P=2.10‘kg/MLF=100kN,许用应力Q］=2MP〃。试根据强度条件选择截面宽a和b。4m角架FBC二杆组成。杆AC由两根No.12b的槽钢组成，i ，力为［。］二出刨脸；杆BC为一根No.22a的工字钢，许用应力为［。)MPao求荷载F的许可值［F］。题8-8图以解8-(以解8-(1已吵植外力帆R=2kNm,材料的许可切应力［刃=60MPao就4i—、n轴的真径〃屈-1sd c———d 题8-9图"| Om I(2)若该轴改为?=以出0.8的空心圆轴，式设计空心圆轴的内、外径8-11图示传动轴，主动轮5输入功率A=368kW,从动轮A,C输出的功率分别为2=147kW,£=221kW,轴的转速炉500r/min,材料的6^80GPa,许用切应力同4篇、试设计轴的碗［的最大扭阪jn/ 代眼j), "8-12阶梯形圆轴直径分另ijl冕雪Omm,d产70mm,轴上装有三个皮带轮,如图所示。己知由轮3输入的功率为Ns=3kW,轮1输出的功率为N尸13kW,轴作匀速转动，转速n=200r/min,材料的许用切应力图二60MPa,试校核轴的强度。题8-12图题8-12图8-13图示传动轴传递的功率为尸14kW,转速炉300r/min,卜］=40MPa,试根据强度条件计算两种截面的直径：(1)实心圆截面的直径d(2)空心圆截面的内径&和外径d(4/4=3/4)。木梁，梁上作用有均布荷载，已知：/=4m,题8-13呵校核该梁的强词“III"b=140mm,h=210mm,q昼kN/m,弯曲时木木材的许用正应力［b］=10MPa,试题8-13呵校核该梁的强词“III"简支梁的最佚弯矩在中点处一题8-14图所以，强度满足8-15图示简支梁上作用两个集中力,已知：/=6m,Fi=15kN,F2=21kN,如果梁采用热轧普通工字钢，钢的许用应力⑸=170MPa,试选择工字钢的型号。8-16简支梁AB如图所示。l=2m^a=Q.2nio梁上的载荷q=10kN/m,=200kNo材料的许用应力为同=1602外,同=100M&。试选择适用的工字钢型号。1(x0.5=45kNm由对称性知：尸、=尸6=21OkN,Mmax(x=［处］121()111(x0.5=45kNm选用22a号工字钢，vv=309c/??\A=Jat.igSCTH1题8-16图

校核弯曲切应力:3x2100002A2x42.128x10-校核弯曲切应力:3x2100002A2x42.128x10--=74.SMPa<[l]弯曲切应力强度满足，综合后选用22a号工字钢，W=309cm\A=42A2Scm28-17图示槽形截面悬臂梁，F=10kN,Me=70kN-m,许用拉应力[at]=35MPa,许用压应力[。』二120MPa,71=1.02X10,mm\试校核梁的强度。作弯矩图，脆性材料旦截面关于中性轴不对称，故危险截面为C+和C-两处C+截面最大正弯矩处，上压下拉C-截面最大负弯矩处，上拉下压a^ax=753MPa<[ac]由于巴max=47.3MP〃>O』梁强度不足8-18“丁’字形截面铸铁粱尺寸及载荷如图所示，若梁材料的拉伸许用应力为⑸拉=40MPa,压缩许用应力为⑸压二160MPa,Z轴通过截面的形心，已知截面对形心轴Z的惯性矩/z=10180cM,h=9.64cm,试计算该梁的许可载荷Fo题8-18图作梁的弯矩图，脆性材料且截面关于中性轴不对称，故危险截面为最大正负弯矩两处最大正弯矩处，上压下拉最大负正弯矩处，上拉下压所以：F<442kN

8-19图示结构承受均布载荷，然为10号工字钢梁，6处用直径户20mm的钢杆仍悬吊，梁和杆的许用应力匕］=160不考虑切应力，试计算结构的许可载荷［°］。题8-19图8-20矩形截面简支梁由圆形木材刨成，已知F=5kN,a=1.5m,匕］=10M4,试确定此矩形截面g的最优比值，使其截面的抗弯截面系数b具有最大值，并计算所需圆木的最小直径d。8-初 c D H20a工字钢制成。其抗弯刚度.a\a.a"十，W,二237 IP=34kN,横梁材料的许用应力所以，横梁强度满足。题8-21图

8.22一折杆由两根圆杆焊接而成，如图所示。已知圆杆直径d=100mm,[b]=30Mpa,®]=90Mpa,试校核其强度10kN解：由对称性罗、 将力匕疹嘉效漏X 行3易笨血/压弯组合变形，原源由内8-2阳细遍垂装鹭一滑嗨才家装在工题8-228-2阳细遍垂装鹭一滑嗨才家装在工8-24下端固定半径为r1400数反〃均已知。试求距上断in””//tjwc比NinyF=40kN,许用应力口］=1408-24下端固定半径为r1400数反〃均已知。试求距上断in””//tjwc比Niny（2）力点处沿圆周方向的环向应变。22228-25图示电动机功率尸=9〃W,转速〃=715r/nin虺8-24图径0=250/〃/〃。电动机轴外伸长度/二120〃〃〃，轴的直径d=40〃?/〃，已知匕］=60Ma。试用第四强度理论校核轴的强度。8-26图示钢质拐轴，AB轴的直径户20mll1,承受铅垂载荷尸IkN的作

用，许用应力［R=160Mpa,7=150mm,a=140mmo试根据第三强度理论校核轴力6的强度。8-27如图，已知直径为d的实心圆截面杆处于水平面内，力5垂直与CD,承受铅垂作用力£、R,试用第三强度理论写出月3杆危险截面上危险点的相当应力。将力F2向C点简化:题8-27题8-27图AB弯扭组合变形：危险点在截面A的上下两点，相当应力为Jm2+t2%=—~~8-28图示悬臂梁，承受载荷£与£作用，已知£=800N,8-28图示悬臂梁，承受载荷£与£作用，已知£=800N,£=1600、题8-28题8-28图圆形截面:8-29图示冲床的冲头。在F力作用下，冲剪钢板，设板厚板材料的剪切强度极限Tb=360MPa,当需冲剪一个直径流20mm的圆孔，试计算所需的冲力尸等于多少?冲头=120Mpao二601d墙,每8-30图示两块钢板，由一个业冲头=120Mpao二601d墙,每块板的厚度S=12mm,拉力后27kN,螺试对螺栓作强度校核。8-31图示螺钉承受堀H.小之间的关系关系为:年4I/St「U|JT由虫得：4=4狙=2.试对螺栓作强度校核。8-31图示螺钉承受堀H.小之间的关系关系为:年4I/St「U|JT由虫得：4=4狙=2.卜士⑵t㈤7题8-30图8-32试校核图示联接销钉的剪切强度。D直径的销钉？户30mm,材料的许用切应力同=60MPa。若强度的销钉？题8-31图螺钉双剪切8-33用夹剪剪断直径，=3mm8-33用夹剪剪断直径，=3mm的铅丝力约为lOOMPa,试问需多大的尸？若针.二的切应力。题8-32图BBP=、FN176.8N

P=、FN176.8N

4作用在钢丝上的力尸=707N,由杠杆原理,5F销钉的切应力：j=鱼=上一=17.6MP〃4一第九章位移分析与刚度设计9-1己知变截面杆，1段为di=20mm的圆形截面，2段为a尸25mm的正方形截面，3段为d尸12mm的圆形截面，各段长度如图示。若此杆在轴向力P作用下在第2段上产生b,=30M&的应力，E=210GPa,求此杆的总缩短量。_2题9-1图〜9-2图中AB是刚性杆，CD杆/A=500ninr,E=200GPP=80kNo试求此结构中B点所能承受的最大集中力P以及B点的位移6Bo9-3一杆系结构如图所示，设/圆截面杆，E=200Gpa,F=5M和BC分别为直名是20mm和24mm的一试球於口\1EDB400400题9-5图题9-4图9-4设横梁ABCD为刚体，横截梯面积为76.36疵―题嫉2图的定滑轮。设P=20kN,试求C点的垂直位移。以电9-5空心圆轴，外径D=m.= •m，111,=4kN-m，A 一角。8001.C相对B的扭转角am」 4xl03x0.5 3 ,b（Pc-B=—~= =4.313x10radl.cQ对炉向扭懒角1嬷啜用的期（fe加法，也可以采用分段计算法）9-6图示悬臂圆轴AB,承受均布外力偶矩m的作用，试导出该杆B端扭转角。的计算公式。9-7一为实心、一为空心的两粮圃样，实心直径d,空心轴外径〃9-7一为实心、一为空心的两粮圃样，实心直径d,空心轴外径〃，内外径之比a=d/H=0.8o若两轴重量一样，试求两轴最大相对扭转角之比。颗9-6困9-8传动轴的转速为n=500r/min,如图所示，主动轮1输入功率Ni=368kN.m/s,从动轮2、3分别输出功率N2=147kN•m/s,N3=221kN•m/so己知忸］=17m,G=80GPa。①试确定AB段的直径由和BC段的直径d：0②若AB和BC两段选用同一直径，试确定直径d。计算外力偶矩，作扭矩图7T1③主动轮和从动轮应如何安排才比较合理?计算外力偶矩，作扭矩图7T1AB段7；=7028.06M”,由刚度条件:」一BC段J；=4220.66A勿?，由刚度条件x峡工1=乩力'勺题9-8图Glp2n V4、（2）将主动轮1和从动轮2位置互换，更合理9-9用积分法求图示各梁的挠曲线方程及自由端的挠度和转角。设EI为常量。

9-10用积分法求图示各梁的挠曲线方程、端截面转角以和〃、跨度中点的挠度和最大挠度。设EI为常量。前n-iq第十章压杆的稳定性10-1图示正方形桁架，各杆各截面的弯曲刚度均为EL且均为细长杆。试问当载荷尸为何值时结构中的个别杆件将失稳/善荷尸的方向改为向内，则使杆件失稳的载荷尸又为何值?二I.杆件编号,分别以A、c节点为研究对象，显然有：K=用弋严,K=-尸由于结构的对称性：所以："=巴=尸3=工=十£」题时】图5杆为压杆，细长压杆的临界压力4=1'="7T2EI.•/=£,二卷芦，压杆将失稳当载荷F反向，1.2.3.4杆为压杆，其临界压力为10-2图示两端球形较支细长压杆，弹性模量^200Gpao试用欧拉公式计算其临界荷载。(1)圆形截面，d=25mm,7=1.0m；9M题10-2图(2)9M题10-2图(1)F=":.F「=37班kN10-3图示较链杆系结构中，①、②两杆截面和材料相同,若杆系由于在ABC平面内失稳而失效，试确定使载荷P为最二

(设0＜。＜兀/2)0解：由静力平衡条件可侔得两杆的压力分别为10-4图示活塞杆，用硅钢制成，其②所以压杆为大柔庾题10-4图10-5图示矩形截面压杆，有三种支持力八。।uOOmm,解：由静力平衡条件可侔得两杆的压力分别为10-4图示活塞杆，用硅钢制成，其②所以压杆为大柔庾题10-4图10-5图示矩形截面压杆，有三种支持力八。।uOOmm,截面宽度Zf20mm,高度左12mm,弹性模量斤200Gpa,(=50,4=20,中柔度杆的临界应力公式为：4，=382M&-(2.18M&M。试计算它们的临界载荷，并进行比较。截面宽度4=①=^^=173＞々,为力z3.46(a)匕1=7T2E22,A=/*?3*］。］

1732(b)以J1x300%=~~= ~ i 3.46d 兀，E."」=一=86.5＞4,为大―/x200x1()986.52(c)(b)Ax0.02x0.012二/C1Al题10-5图(c)《券■=43.25,4<4 ，为中柔度杆Pcr3=(382一2.18。)xA=(382-2.18x43.25)x0.02x0.012=69kN10-6图示连杆，用硅钢制成，试确定其临界载荷。中柔度杆的临界应力公式为bb=577MP〃—(3.74MP〃)Z(60«上(100)。在x-z平面内，长度因数〃v=0.7；在x-y平面内，长度因数〃1=1.0。

题10-6图在X-Z平面内，最小刚度平面4=必，.=」&/.=Lx10x303X2+Lx30x53=45.3x103〃?加4• 7.77〃?〃？-zv3VA'12 12 -长度系数4=0.7,入=72x-y平面内，最大刚度平面= p,/-=—x5x303+(—x30x103+202x30x10)x2=256.25x103/Wi_ VA12 12