工程力学.doc
- 文档编号:1643982
- 上传时间:2022-10-23
- 格式:DOC
- 页数:14
- 大小:11.35MB
工程力学.doc
《工程力学.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《工程力学.doc(14页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
泰山学院建筑与机械工程系精品课程:
工程力学第四章
习题
4-1将图示平面一般力系向原点O简化,并求力系合力的大小及其与原点距离的d。
已知=1KN,=1KN,=2KN,M=4KNm,=30°。
图示单位为米。
4-1参考答案:
解:
4-2求图示平行分布力的合力和对A的矩。
4-2参考答案:
解:
(1)以A点为原点建立坐标系,任意x处截取dx微段,
该微段载荷集度:
合力的大小:
(2)由合力矩定理求合力对A的矩:
4-3求下列各梁和刚架的支座反力,长度单位是m。
4-3参考答案:
(a)解:
(1)研究横梁ABC,受力分析:
(2)列平衡方程
(3)解得:
(b)解:
(1)研究钢架ABC,受力分析:
(2)列平衡方程
(3)解得:
(c)解:
(1)研究钢架ABC,受力分析:
(2)列平衡方程
(3)解得:
4-4一均质杆AB重1KN,将其竖起如图示。
在图示位置平衡时,求绳子的拉力和A
处的支座反力。
4-4参考答案:
解:
(1)研究杆AB,受力分析:
(2)列平衡方程
(3)解得:
4-5厂房立柱的根部用混凝土砂浆和基础固连在一起,
已知吊车给立柱的铅直载荷P=60KN,风载的
载荷集度q=2KN/m,立柱自身重量G=40KN,
α=0.5m,h=10m,试求立柱根部所的约束反力。
4-5参考答案:
解:
(1)研究立柱,受力分析:
(2)列平衡方程
(3)解得:
4-6图示均质梁AB重981N,A端为固定铰支座,B、C两点处用以跨过定滑轮D的绳子吊着,梁上的均质载荷q=2.5×103N/m。
求绳子的拉力和A处支座反力的大小。
4-6参考答案:
解:
(1)研究梁AB,受力分析:
(2)列平衡方程
(3)解得:
4-7叉形杆ABD由固定铰链A和杆BE支持着,一个重为500N的物块悬于绳端,绳绕过铰接于杆上的半径均为20mm的滑轮C和D,如图所示,不计杆于滑轮重量。
已知α=45°,试求杆BE作用于叉形杆上的反力。
4-7参考答案:
解:
(1)研究梁叉形杆整体,受力分析:
(2)列平衡方程
(3)解得:
4-8简易吊车如图示,若已知载荷重量G=3KN,吊臂自重P=0.4KN(作用于AB的中点C),吊臂AB和倾斜的钢丝绳分别与水平线夹角α=45°和β=30°。
不计摩擦,试求平衡时支座A的反力和钢丝绳BD的拉力。
4-8参考答案:
解:
(1)研究杆AB,受力分析:
(2)列平衡方程
(3)解得:
4-9汽车起重机本身重P1=20KN,重心在C点,起重机上有平衡重B,重量P2=20KN,尺寸如图所示。
问起重载荷P3以及前后轮间的距离x应为何值,才能保证安全工作。
4-9参考答案:
解:
研究汽车起重机,受力分析:
(1)在空载时,汽车起重机绕后轮顺时针翻转,
当FN1=0时,x达到最小值。
列平衡方程
解得
(2)在满载时,汽车起重机绕前轮逆时针翻转,
当FN2=0时,P3达到最大值。
列平衡方程
解得
4-10图示一“4”字形构架,有不计重量的杆AB、CD、AC用光滑的销子连接而成。
B端插入地面,在D端有一铅垂向下的力F作用。
试求
(1)地面对杆的约束反力。
(2)杆AC的内力。
(3)在销子E处相互作用的力。
4-10参考答案:
解:
(1)研究整体,受力分析:
列平衡方程
解得
(2)研究CD杆,受力分析:
列平衡方程
解得
4-11静定刚架的载荷及尺寸如图所示。
求支座反力和中间铰处的压力。
4-11参考答案:
解:
(1)研究整体,受力分析:
列平衡方程
解得
(2)研究AC,受力分析:
列平衡方程
解得
4-12求图示结构中铰链B处的水平反力。
4-12参考答案:
解:
(1)研究整体,受力分析:
列平衡方程
解得
(2)研究BD,受力分析:
列平衡方程
解得
(3)研究AC,受力分析:
列平衡方程
解得
4-13图示一构架由杆AB和BC所组成。
载荷W=6KN,如不计滑轮重和杆重,试求A、C两处铰链处的约束反力。
4-13参考答案:
解:
(1)研究整体,受力分析:
列平衡方程
解得
(2)研究BC,受力分析:
列平衡方程
解得
4-14静定多垮梁的载荷及尺寸如图示,长度单位为m,求支座反力和中间铰处的压力。
4-14参考答案:
(1)解:
研究BC杆,受力分析
列平衡方程:
解得
研究AB杆,受力分析
列平衡方程:
解得
(2)解:
研究CD杆,受力分析
列平衡方程:
解得
研究ABC杆,受力分析
列平衡方程:
解得
(3)解:
研究BC杆,受力分析
列平衡方程:
解得
研究铰链B,受力分析
列平衡方程:
解得
研究AB杆,受力分析
列平衡方程:
解得
(4)解:
研究起重机,受力分析
列平衡方程:
解得
研究CD杆,受力分析
列平衡方程:
解得
研究ABC杆,受力分析
列平衡方程:
解得
4-15图示为气动夹紧机构简图。
已知气体压强p=4×105Pa,气缸直径D=0.04m,活塞杆直径d=0.02m,杠杆,夹紧工件时连杆AB与铅垂线的夹角α=10°,各构件自重和各处摩擦略去不计。
试求杠杆作用于工件上的夹紧力。
A、B、C为光滑销钉,活塞杆、滚子和连杆AB在A点铰接。
4-15参考答案:
解:
(1)研究滚子A,受力分析
列平衡方程:
解得
(2)研究杠杆BC,受力分析
列平衡方程:
解得
4-16曲柄滑道机构如图所示,已知机构在图示位置处于平衡,α=30°,β=60°,不计摩擦。
求此时的水平力F值及铰链O和B的反力。
4-16参考答案:
解:
(1)研究OA杆,受力分析
列平衡方程:
解得
(2)研究BC杆,受力分析
列平衡方程:
解得
4-17图示压缩机,加于手柄的力F=200N,其方向垂直于杠杆OA,拉杆BC垂直于并等分∠CED,且∠CED=11°20′=arctan0.2,OA=1m,OB=0.1m。
求加于物体M的压力。
4-17参考答案:
解:
(1)研究手柄ABO,受力分析
列平衡方程:
解得
(2)研究铰链C,受力分析
列平衡方程:
解得
4-18图示破碎机传动机构,活动颚板AB=0.6m,设破碎时矿石对颚板的作用力沿垂直于AB的方向的分力F=1KN,起作用点为H,AH=0.4m,BC=CD=0.6m,OE=0.1m,求图示位置时电机作用于杆OE的转矩M。
4-18参考答案:
解:
(1)研究AB杆,受力分析(注意BC是二力杆),
列平衡方程:
解得
(2)研究铰链C,受力分析
列平衡方程:
解得
(3)研究OE杆,受力分析
列平衡方程:
解得
本章习题与参考答案共14页第14页
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 工程力学