秋季工程力学二第三次作业.docx
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秋季工程力学二第三次作业
2009年秋季工程力学
(二)第三次作业
一、填空题(50分,共25题,每小题2分)
1.在任一瞬时,平面图形内任意两点的速度在此两点连线上的______相等。
2.运动学中把所研究的物体抽象为______和______两种模型
3.如果刚体在运动过程中,其上的任意一点与某一固定平面始终保持相等的距离,那么这种运动称为______。
4.物体相对于静系的运动称为______,物体相对于动系的运动称为______,动系相对于静系的运动称为______。
5.固结在参考体上的坐标系称为______
6.如果刚体运动时,刚体内有一条直线始终______,这种运动称为定轴转动。
7.平面图形沿某一固定面作纯滚动时,它与固定面的接触点即为该瞬时平面图形的______。
8.______是动点相对于静系的运动,______是动系相对于静系的运动,______是动点相对于静系的运动。
9.物体A的质量为m , 物体B的质量为2 m , 在光滑的水平面上以相同的动量运动, 如图, 发生碰撞后, A沿原来的方向运动, 但其速度减为原来的一半, 则碰后A、B两物体的速率之比为______
10.刚体作平面运动时,平面图形上任一点的加速度等于基点的加速度与该点绕基点运动的______的矢量和。
11.单元体中______的截面称为主平面,其上的正应力称为______。
12.对于承受扭转的圆杆,在横截面上只有______应力,在斜截面上既有______应力,又有______应力。
13.同一平面图形在不同瞬时往往具有不同的瞬心,瞬心的加速度一般也均不为______。
14.单元体的应力等于零的截面称为______,其上的正应力称为______。
15.图4示为受力构件某点的应力状态,其最大剪应力等于______MPa。
16.强度理论可分为两类,一类是解释材料______的强度理论,另一类是解释______的强度理论.
17.用欧拉公式只能计算______杆的临界应力
18.使用强度理论对脆性材料进行强度计算时,对以______应力为主的应力状态宜采用第一强度理论;对以______应力为主的应力状态宜采用第二强度理论。
19.四个常用的古典强度理论的相当表达式分别为______,______,______,______。
20.偏心压缩时,截面核心的形状和尺寸与截面的______和______有关。
21.随时间作周期性交替变化的应力,称为______。
22.矩形截面的核心形状为______。
23.对由一定材料制成的压杆来说,临界应力仅决定于杆的柔度,柔度值愈大,临界应力值愈______,压杆就愈失稳。
24.判断题一根压杆属于细长杆、中长杆还是短粗杆时,须全面考虑压杆的______、______、______、______。
25.材料在______作用下能承受无限次循环而不破坏的最大应力值,称为材料的持久极限。
二、计算题(50分,共8题,每小题6.25分)
1.图示平面机构中,OA杆以角速度ω绕O转动,带动连杆AB和轮B,轮B沿水平面作纯滚动。
已知ω,OA=AB=l,φ,轮B的半径为R。
求该瞬时杆AB及轮B的角速度。
(10分)
2.在四连杆机构中,OA=O1B=AB/2,当φ=900时,OA的角速度ω0=3rad/s,O1B恰好在OO1的延长线上。
求该瞬时曲柄O1B及连杆AB的角速度。
(10分)
3.平面机构由两匀质杆AB、BO组成,两杆的质量均为m,长度均为l,在铅垂平面内运动,如图所示。
在杆AB上作用一不变的力偶矩M,从图示位置
角时由静止开始运动。
不计摩擦,求当点A刚碰到铰支座O时A端的速度。
(10分)
4.如图所示系统中,滚子A和定滑轮B都是半径为r的匀质圆盘,重量均为P1,重物C重为P2。
B轮与绳无相对滑动,绳的自重不计,并认为绳是不可伸长的。
当滚子沿倾角为θ的斜面向下作纯滚动时(),试求:
滚子中心A的加速度。
(10分)
5.如图所示均质圆盘半径为R,质量为m,其上缠以无重细绳,A端固定,AC水平。
轮心处作用一水平常力FO,轮与水平地面间的动滑动摩擦因数为f。
设力FO足够大,使轮心O水平向右运动,同时由于细绳不可伸长,轮子还将转动使细绳展开。
设初始圆盘静止,求在力FO作用下盘心O走过s路程时圆盘的角速度和角加速度。
(10分)
6.如图所示,一钢质圆杆,直径D=20mm,已知A点与水平线成60°方向上的正应变 mathxmlns: mml="http: //www.w3.org/1998/Math/MathML"xmlns: m="http: //schemas.openxmlformats.org/officeDocument/2006/math"> mrow> mactionactiontype="link"> mrow> mi>ε mi> mmultiscripts> mrow> mn>0 mn> mrow> mprescripts> mprescripts> mrow> mn>60 mn> mrow> none> none> mmultiscripts> mo>= mo> mn>4.1 mn> mo>× mo> msup> mrow> mn>10 mn> mrow> mrow> mo>− mo> mn>4 mn> mrow> msup> mrow> mrow> math>,试求荷载P。 已知 mathxmlns: mml="http: //www.w3.org/1998/Math/MathML"xmlns: m="http: //schemas.openxmlformats.org/officeDocument/2006/math"> mrow> mactionactiontype="link"> mrow> mi>e mi> mo>= mo> mn>210 mn> mi>g mi> mi>n mi> mo>/ mo> msup> mrow> mi>m mi> mrow> mrow> mn>2 mn> mrow> msup> mo>, mo> mi>u mi> mo>= mo> mn>0.28 mn> mrow> mrow> math>。 (15分) 7.当矩形截面钢拉伸试样的轴向拉力F = 20 kN时,测得试样中段B点处与其轴线成300方向的线应变 mathxmlns: mml="http: //www.w3.org/1998/Math/MathML"xmlns: m="http: //schemas.openxmlformats.org/officeDocument/2006/math"> mrow> mactionactiontype="link"> mrow> msub> mrow> mi>ε mi> mrow> mrow> msup> mrow> mn>30 mn> mrow> mrow> mn>0 mn> mrow> msup> mrow> msub> mo>= mo> mn>3.25 mn> mo>× mo> msup> mrow> mn>10 mn> mrow> mrow> mn>4 mn> mrow> msup> mrow> mrow> math>。 已知材料的弹性模量E=210Gpa,试求泊松比。 (14分) 8.图示矩形梁K点在中性层与侧表面的交线上,该点沿与轴线成45度方向线应变为,材料常数E和 已知,试求: (1)m值; (2)指出正应力绝对值最大的点的位置,计算其取值。 答案: 一、填空题(50分,共25题,每小题2分) 1. 参考答案: 投影 解题方案: 掌握刚体的平面运动基本概念 评分标准: 答对给全分,答错不给分 2. 参考答案: 点刚体 解题方案: 运动学中把物体抽象为点和刚体两种模型 评分标准: 每回答对一空得一分 3. 参考答案: 平面运动 解题方案: 掌握刚体的平面运动基本概念 评分标准: 答对给全分,答错不给分 4. 参考答案: 绝对运动、相对运动、牵连运动 解题方案: 点的合成运动的概念 评分标准: 依次填绝对运动、相对运动、牵连运动,每空2分。 5. 参考答案: 参考坐标系 解题方案: 固结在参考体上的坐标系称为参考坐标系 评分标准: 回答出参考坐标系得1分 6. 参考答案: 固定不动(位置不变) 解题方案: 掌握点的运动学基本概念 评分标准: 答对给全分,答错不给分 7. 参考答案: 瞬心 解题方案: 掌握刚体的平面运动基本概念 评分标准: 答对给全分,答错不给分 8. 参考答案: 绝对运动牵连运动相对运动 解题方案: 绝对运动是动点相对于静系的运动,牵连运动是动系相对于静系的运动,相对运动是动点相对于静系的运动。 评分标准: 每回答正确一题得一分。 9. 参考答案: 2: 3 解题方案: 应用动量定理 评分标准: 填2: 3得三分,否则零分。 10. 参考答案: 相对加速度 解题方案: 掌握刚体的平面运动基本概念 评分标准: 答对给全分,答错不给分 11. 参考答案: 剪应力为0,主应力 解题方案: 应力状态概念 评分标准: 回答“剪应力为0,主应力” 获得3分,每空1.5分 12. 参考答案: 切应力;切应力;正应力 解题方案: 应力状态概念 评分标准: 回答“切应力;切应力; 正应力。 ” 获得6分,每空2分 13. 参考答案: 零 解题方案: 掌握刚体的平面运动基本概念 评分标准: 答对给全分,答错不给分 14. 参考答案: 主平面;主应力 解题方案: 应力状态概念 评分标准: 回答“主平面;主应力。 ”获得6分,每空2分 15. 参考答案: 50MPa 解题方案: 平面应力状态分析 评分标准: 回答“50MPa。 ” 获得3分,否则0分。 16. 参考答案: 脆性断裂;塑性屈服, 解题方案: 常用的强度理论 评分标准: 回答“脆性断裂;塑性屈服。 ” 获得6分,每空3分 17. 参考答案: 大柔度。 解题方案: 两端铰支细长压杆的欧拉临界力 评分标准: 回答“大柔度。 ”获得3分,否则0分 18. 参考答案: 拉应力,压应力 解题方案: 常用的强度理论 评分标准: 回答“拉应力,压应力。 ” 获得4分,每空2分 19. 参考答案: 解题方案: 常用的强度理论 评分标准: 回答“;;;。 ” 获得8分,每空2分 20. 参考答案: 形状几何尺寸 解题方案: 偏心拉伸(压缩)与截面核心 评分标准: 回答形状几何尺寸得3分,每空1.5分 21. 参考答案: 交变应力 解题方案: 掌握动载荷基本概念 评分标准: 答对给全分,答错不给分 22. 参考答案: 菱形 解题方案: 偏心拉伸(压缩)与截面核心 评分标准: 回答“菱形”获得3分,否则0分 23. 参考答案: 小;容易 解题方案: 两端铰支细长压杆的欧拉临界力 评分标准: 回答“小;容易”获得4分,每空2分 24. 参考答案: 材料;约束状态;长度;横截面形状;尺寸 解题方案: 两端铰支细长压杆的欧拉临界力 评分标准: 回答“材料;约束状态;长度;横截面形状;尺寸。 ” 获得8分,每空2分 25. 参考答案: 交变应力 解题方案: 掌握动载荷基本概念 评分标准: 答对给全分,答错不给分 二、计算题(50分,共8题,每小题6.25分) 1. 参考答案: 解题方案: 求平面图形上各点速度的瞬心法 评分标准: 2. 参考答案: 解题方案: 求平面图形上各点速度的瞬心法 评分标准: 3. 参考答案: 解题方案: 动能定理 评分标准: 4. 参考答案: 解题方案: 动能定理 评分标准: 5. 参考答案: 解题方案: 动能定理 评分标准: 6. 参考答案: 解题方案: 广义胡克定律、体应变 评分标准: 7. 参考答案: 解题方案: 广义胡克定律、体应变 评分标准: 8. 参考答案: 解题方案: 广义胡克定律、体应变 评分标准:
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- 秋季 工程力学 第三次 作业