应用力学复习题及参考答案Word格式.docx
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16.摩擦在任何情况下都是有害的。
17.全反力与接触面公法线间的夹角称为摩擦角。
18.物体放在不光滑的支承面上,就一定受摩擦力作用。
19.空间的一个力F,在x轴上的投影等于零,则此力的作用线必与x轴垂直。
20.在分析杆件变形时,力的平移定理仍然适用。
21.只要杆件受一对等值、反向、共线的外力作用,其变形就是轴向拉伸(或压缩)变形。
22.两根材料不同的等截面直杆,受相同的轴力作用,其长度和截面也相同,则这两根杆横
截面上的应力是相等的。
23.无论杆件产生多大的变形,胡克定律都成立。
24.塑性材料的极限应力是指屈服极限。
25.塑性材料的极限应力是指强度极限。
26.剪切强度条件中的剪应力,实际上是剪切面上的平均剪应力。
27.只要圆截面杆的两端受到一对等值、反向的力偶作用,杆件就将发生扭转变形。
28.在截面面积相等的情况下,空心圆轴比实心圆轴的强度大、刚性好。
29.若在一段梁上没有载荷,则该段梁上的剪力图为水平直线。
30.若在一段梁上作用着均布载荷,则该段梁的弯矩图为二次抛物线。
31.若在一段梁上作用着均布载荷,则该段梁的弯矩图为倾斜直线。
32.在集中力所在截面上,剪力图上将出现突变,且变化量等于该集中力的大小。
33.在集中力偶所在截面上,剪力图上将出现突变。
34.在集中力所在截面上,弯矩图上将出现转折。
35.在集中力偶所在截面上,弯矩图上将出现突变,且变化量等于该集中力偶的矩。
36.弯曲正应力在横截面上是均匀分布的。
37.弯曲正应力的最大值出现在距中性轴最远处。
38.从弯曲正应力强度考虑,在矩形、圆形及工字形截面中,以工字形截面最为合理。
39.纯弯曲的梁,横截面上只有剪力,没有弯矩。
40.构件只要具有足够的强度,就可以安全、可靠的工作。
41.压杆的承载能力随其柔度的增大而减小。
42.在交变应力作用下,构件破坏时的最大应力低于静应力下的强度极限。
43.力偶可以用一个力等效代替。
44.在进行挤压强度计算时,挤压计算面积均按实际接触面积计算。
二、填空题:
1.受力后几何形状和尺寸均保持不变的物体称为________。
2.物体相对于地球处于静止或匀速直线运动状态,称为________。
3.柔索的约束反力沿________离开物体。
4.光滑接触面约束的约束反力沿________指向物体。
5.固定端约束不仅能限制物体的移动,还能限制物体的________。
6.只受两个力作用而处于平衡状态的构件,称为“________”
7.合力在任一坐标轴上的投影等于________在同一轴上投影的代数和。
8.力对点之矩为零的条件是力的作用线________。
9.力偶对其作用面内任一点之矩都等于________。
10.在计算力对点之矩时,若力臂不易直接求得,可应用________定理求解。
11.平面任意力系向一点简化的结果有三种情形,即合力、________或________。
12.平面任意力系平衡方程的三矩式,只有满足三个矩心________的条件时,才能成为力系平衡的充要条件。
13.在列力矩方程求解未知量时,应将矩心取在________点,以减少方程中的未知量。
14、全反力与接触面公法线间所能形成的最大夹角称为________。
15.摩擦角与静摩擦因数的关系为________。
16.摩擦力的方向总是与物体相对运动方向或________的方向相反。
17.静摩擦力的大小应由________确定。
18.力对轴之矩为零的条件是________。
19.构件抵抗________的能力称为强度,抵抗________的能力称为刚度。
20.确定内力的基本方法是________。
21.胡克定律在σ≤________时才成立。
22.塑性材料的极限应力为,脆性材料的极限应力为________。
23.材料的塑性指标有________和________。
24.在进行挤压强度计算时,若挤压面为半圆柱面,应以________作为挤压计算面积。
25.圆轴扭转时,横截面上只有________应力,没有________应力。
26.圆轴扭转时,横截面上各点的切应力与其到圆心的距离成________比。
27.梁的常见形式有简支梁、________和________。
28.梁的中性层与横截面的交线称为“________”。
29.若一段梁上作用着均布载荷,则这段梁上的剪力图为________,弯矩图为________。
30.度量梁的变形的基本量是________和________。
31.偏心压缩为________与________的组合变形。
32.临界应力的欧拉公式只适用于________杆。
33.构件在交变应力作用下发生破坏时,其断口明显地分为两个区域,即________区和________区。
34.影响构件疲劳极限的主要因素有________、________和________。
三、作图题:
1.作出下列杆件的轴力图
(a)(b)
2.作出下列圆轴的扭矩图
(a)(b)
3.作出下列各梁的剪力图和弯矩图
(b)(d)
(e)(f)
四、计算题:
1.起重机(不含平衡锤)重量为P=500kN,其重心在离右轨1.5m处,如图所示。
若起重量为P1=250kN,突臂伸出离右轨10m,跑车本身重量略去不计,欲使跑车满载或空载时起重机均不致翻倒,求平衡锤的最小重量P2及平衡锤到左轨的最大距离x。
2.起重构架如图所示,载荷P=10kN,A处为固定端,B、C、D处均为铰链。
试求杆BD及A、C处的约束反力。
3.组合梁由AC和CD两段铰接构成,起重机放在梁上,如图所示。
已知起重机重P1=50kN,重心在铅直线EC上,起重载荷P2=10kN。
如不计梁重,求支座A、B、和D三处的约束反力。
4.图示为一连续梁,已知q、a及θ,不计梁的自重,求A、B、C三处的约束反力。
5.水平梁AB由铰链A和杆BC所支持,如图所示。
在梁上D处用销子安装半径为r=0.1m的滑轮。
有一跨过滑轮的绳子,其一端水平地系于墙上,另一端悬挂有重P=1800N的重物,如AD=0.2m,BD=0.4m,ϕ=45º
,且不计当梁、杆、滑轮和绳的重量,求铰链A和杆BC对梁的约束反力。
6.图示为凸轮机构,已知推杆(不计自重)与滑道间的摩擦因数为fs,滑道宽度为b。
设凸轮与推杆接触处的摩擦忽略不计,问a为多大,推杆才不致被卡住。
7.攀登电线杆的脚套钩如图所示。
设电线杆直径d=300mm,A、B间的铅直距离b=100mm。
若套钩与电线杆之间摩擦因数fs=0.5,求工人操作时,为了安全,站立处距电线杆轴线间的最小距离l。
8.两块厚度为10mm的钢板,用直径为17mm的铆钉搭接在一起,如图所示。
已知钢板拉力FP=60kN,铆钉的[]=40MPa,[c]=280MPa,试确定所需的铆钉数(假设每个铆钉的受力相等)。
9.宽度b=0.1mm的两矩形木杆互相联接如图所示,若载荷FP=50kN,木杆的许用切应力[]=1.5MPa,许用挤压应力[c]=12MPa,,试求a和δ的大小。
10.一传动轴的受力如图所示,已知材料的许用切应力[]=40MPa,许用单位长度扭转角[θ]=0.5°
/m,材料的切变模量G=80GPa,试设计该轴的直径。
11.轴AB如图所示,转速n=120r/min,由传动带带动,输入的功率P1=40kW,由齿轮和联轴器输出的功率相等,为P2=P3=20kW。
设d1=100mm,d2=80mm,[]=20MPa,试校核该轴的扭转强度。
12.实心圆轴和空心圆轴通过牙嵌式离合器联接,如图所示。
已知轴的转速n=100r/min,传递的功率P=7.5kW,材料的许用切应力[]=40MPa,。
试通过计算确定:
(1)实心圆轴的直径d1;
(2)空心圆轴(α=0.5)的外径D2。
13.图示简支梁为矩形截面,已知b=50mm,h=150mm,FP=16kN。
试求:
(1)截面1-1上D、E、F、H点的正应力;
(2)梁的最大正应力;
(3)若将梁的截面翻转90º
(图c),则梁内的最大正应力成为原来的几倍。
(a)(b)(c)
14.剪刀机构如图所示,AB和CD杆的截面均为圆形,材料相同,许用应力[σ]=100MPa。
设FP=200kN,试确定AB与CD杆的直径。
15.⊥型截面铸铁梁的尺寸和载荷如图所示。
如材料的许用拉应力[]+=40MPa,许用压应力[]-=80MPa,截面对z轴的二次轴矩为Iz=10180mm,h1=96.4mm,试计算该梁的许用载荷FP。
16.卷扬机结构尺寸如图所示,已知l=0.8m,R=0.18m,AB轴直径d=0.03m,电动机功率P=2.2kW,轴AB的转速n=150r/min,轴材料的许用应力[]=90MPa,试按第三强度理论校核AB的强度。
17.带轮轴AB作匀速转动,如图所示。
B轮直径D1=800mm,传动带拉力沿铅垂方向;
C轮直径D2=400mm,传动带拉力沿水平方向。
已知轴材料的许用应力[]=60MPa,直径d=90mm。
试用第四强度理论校核轴的强度。
《参考答案》
1.×
2.√3.×
4.×
5.×
6.√7.√8.√9.×
10.×
11.×
12.√13.√14.√15.√16.×
17.×
18.×
19.√20.×
21.×
22.×
23.×
24.√25.×
26.√27.×
28.√29.√30.√31.×
32.√33.×
34.√35.√36.×
37.√38.√39.×
40.×
41.√42.√43.×
44.×
1.刚体2.平衡3.柔索中心线4.接触面公法线
5.转动6.二力构件(或二力杆)7.力系中各力8.通过矩心
9.力偶矩10.合力矩定理11.合力偶、平衡12.不在一条直线上
13.两个或多个未知力的汇交点上14.摩擦角15.
16.相对运动趋势17.平衡条件18.力与转轴共面(力与转轴平行或相交)
19.破坏、变形20.截面法21.比例极限σp22.屈服极限、强度极限
23.断后伸长率、断面收缩率24.直径投影面25.切、正
26.正27.外伸梁、悬臂梁28.中性轴29.倾斜直线、二次抛物线
30.挠度、转角31.压缩、弯曲32.大柔度33.光滑、粗糙
34.构件外形、构件尺寸、构件表面质量
(略)
1.P2=333.3kN;
x=6.75m2.FA=-48.33kN,FB=100kN,FD=8.33kN
3.FBD=25kN;
FA
x=0;
FAy=10kN;
MA=60kNm;
FCx=20kN;
FCy=25kN
4.
;
5.FBC=848.5N;
FAx=2400N;
FAy=1200N6.
7.lmin=100mm
8.n=79.a=333mm,=41.7mm10.d≥63mm
11.CD段:
EC段:
轴的强度足够
12.d1≥45mm;
D2≥46mm;
13.
(1)D=34.1MPa(压);
E=18.2MPa(压);
F=0;
H=34.1MPa(拉);
(2)max=40.96MPa;
(3)3倍
14.dCD=5.76mm;
dAB=23mm15.FP≤44.2kN
16.r3=79.1MPa<
[],强度足够17.r4=58.4MPa<
[],强度足够
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