4日1-1試畫出以下各題中圓柱或圓盤的受力圖.與其它物體接觸處的摩擦力均略去。FOWFOWAOWAB(b)

AOAOWOWBOOWBOWA(e)FOFOAOWFBOFBBOFBWFAW AB FAFB(b)

(c)FBAOWFBAOWFABAB O W A(d) (e)1—2試畫出以下各題中AB桿的受力圖.ACWBCACWBCWDBECWD B(b)

(c)《工程力學(xué)》習(xí)題選解《工程力學(xué)》習(xí)題選解PAGEPAGE9ACACWBAAFCB(d) (e)FACFDWFACFDWDBFBFAACWBFEFEECFDWDFFBFB(a) (b) (c)FFFFACB(d)FAFACFBWBFB (e)試畫出以下各題中AB梁的受力圖。ACWAACWABCDqCDB A BWFAFACBDWq FABA’D’ B’(d) (e)qDFqDFCFDBCFFCBFAFFAFBACWB A B W(a)

(b)

(c)F A C DAF W FDA

FBxqFqFAFABFBy1—4試畫出以下各題中指定物體的受力圖。）拱ABC(）半拱AB部分）踏板Ad)杠桿A(）方板ABC（f)節(jié)點(diǎn)B.FBADFBADAFDD’BAAWD(a)AFCD B

(b) (c)ACAACAWBDC W(d)解：AWDAWDFAxFAyFD

(e)

(f)AFDAFDFBFBFBFBAFA(a)

(b)C

(c)AAFAFAWBFC FABBDFCB WFC B FBCFB(d)

(e)

(f)2—2ACBCCF2C上，1 F=445N，F(xiàn)=535N1 A30oA30o4BC3F2yFACF1FBCCxF2解yFACF1FBCCxF2

F 0 F4F sin60oF0y 1 5 ACF 0 F3F

2cos60o0x 1 5 BC ACF 207N FAC

164NAC與BC兩桿均受拉。2aBCaAD2—3FB2aBCaAD（）取整體ABCD畫封閉的力三角形：FB C FFAFADA DFAFD(2）由力三角形得F F F F F F5 D A D A5BC AB AC 2 15F 1F F F1.12F5D 2 A 2ABC45oF20KN梁的自重不計(jì)，試求兩支座的約束力。FFA45oBC45o（1)研究A，受力分析并畫受力圖：DFDFFAEα45oBACF（2）畫封閉的力三角形:F dAeF FBc相似關(guān)系:

FCDEcde

F F B ACD CE ED幾何尺寸:CD2CE25CE5CDCE1BD1CD ED CD2CE25CE5CD2 2 2求出約束反力:CEF FB CD

12010kN25ED5F F 2010.4kNA CD 2CE45oarctan 18.4oCD2—6ABCDE.cm.已知F=200N，試求支座A和E的約束力。44FB C68D6AE1)取DEDEFD=FEFFDDEFE（2)取ABC為研究對(duì)象，受力分析并畫受力圖；畫封閉的力三角形：F’F’D4FABD33AF F'FA D E

1F2

FFAF’DFAF’D3—1ABM,l,a,b,cAB的約束力l/3ABl/3ABll/2ABl(b)l/2l/2ABθl(c)a)B處的約束力組成一個(gè)力偶；l/2l/2ABFAlFB列平衡方程:

M0 FBM

MllM0 F lBF F A B l（b）受力分析，畫受力圖；A、B處的約束力組成一個(gè)力偶;l/3l/3ABFlAFB列平衡方程：

M0 FBM

MllM0 F lBF F A B lMl/2ABθlMl/2ABθlFAFB列平衡方程:

M0 FB

lcosM0 FB

MlcosF FA B

Mlcos1 3-3齒輪箱的兩個(gè)軸上作用的力偶如題圖所示,它們的力偶矩的大小分別為M=500Nm,1 =125Nm。求兩螺栓處的鉛垂約束力.圖中長(zhǎng)度單位為cm.M MM MA12BFA50FB解:（1）取整體為研究對(duì)象，受力分析,A、B的約束力組成一個(gè)力偶，畫受力圖;列平衡方程： M0 FB

lMM1

0 F B

MM1 l

50012550

750NF FA B

750N3-5四連桿機(jī)構(gòu)在圖示位置平衡。已知OA=60cm，BC=40cm,BCM2=1N.m，試求作用在OA上力偶的力偶矩大小M1AB所受的力FAB.各桿重量不計(jì)。A B30oC M2M1O解:(1)研究BC桿，受力分析，畫受力圖：FCCFCC30oMB2列平衡方程： M0 FB2F M2

BCsin30oM 02 1 5NB BCsin30o 0.4sin30o(2)研究AB（二力桿)，受力如圖：F’A A B F’B可知：

F'F'A

F 5NBOA桿,受力分析，畫受力圖：A FAM1F OO列平衡方程：

M0 FOAM0A 1 MFOA50.63Nm1 A2ABC0.7D0.50.40.80.80.44—14—1kNkNm2ABC0.7D0.50.40.80.80.4q=2AAM=3BC30o1 2qq=20M=820CABD0.80.80.80.8(e)解：（b):（1）整體受力分析,畫出受力圖(平面任意力系)；y2ABCy2ABCFAy0.7D0.5 FB0.40.8 0.8 0.4(2）選坐標(biāo)系A(chǔ)xy,列出平衡方程;Fx

0: FAx

0.40F 0.4kNAxM(F)0: 20.80.51.60.40.7FA

20F 0.26kNB F0: Fy AyF

20.5F 0B1.24kNAy約束力的方向如圖所示?！豆こ塘W(xué)》習(xí)題選解《工程力學(xué)》習(xí)題選解(）研究AB桿,平面任意力系；yq=22yq=22dxM=3A BCFAy1dx2x30oFB（2)選坐標(biāo)系A(chǔ)xy，列出平衡方程;M(F)0: FB

3322dxx00F 0.33kNAyF0:

22dx

cos30o0y AyFB

0 B4.24kN F0: Fx Ax

Fsin30o0BF 2.12kNAx約束力的方向如圖所示.e（1)研究ABD畫出受力圖（);20dx yq=20Cdx

FAxAx F

M=8 20xB DAy FB0.8 0.8 0.8 0.8(2）選坐標(biāo)系A(chǔ)xy Fx

0: F 0AxM(F)0: 0.820dxx8

1.6202.40A 0 BF 21kNBF0: 0.820dxF F200y 0 Ay BF 15kNAy約束力的方向如圖所示。4-13,ACABAADEPFDEBC兩點(diǎn)的約束力。AhAhllDPaEB C《工程力學(xué)》習(xí)題選解《工程力學(xué)》習(xí)題選解（1：研究整體，受力分析，畫出受力圖（平面平行力系；AhAhyllaQPQ EBFBFCC(2）選坐標(biāo)系Bxy，列出平衡方程;M(F)0: -QlcosQcosP2lacosF

2lcos0B 2 2 CPF Q1aPC 2l F0: FFy B C

2QP0F QaPB 2l（3)研究AB，受力分析，畫出受力圖（平面任意力系）;FFAyAFAxhlQFDBFB(4)選A點(diǎn)為矩心，列出平衡方程；M(F)0: -FlcosQlcos

h0A B 2 DF Q

aPlcosD l

2h4—16ACCDC4—16.已q=10M=40kNm,a=2,AD的約C所受的力。q MDB C 11a a a a《工程力學(xué)》習(xí)題選解《工程力學(xué)》習(xí)題選解yqdxMDxdxaaFD(yqdxMDxdxaaFDqC xFC（2）選坐標(biāo)系Cxy，列出平衡方程;M(F)0: -aqdxxM

2a0C 0DFDF0:

D5kNaqdxF 0y C 0 DF 25kNC(）研究ABC桿受力分析，畫出受力圖（平面平行力系；y qdxy qdxqABCFCxAaFBxadx(4)選坐標(biāo)系Bxy,列出平衡方程；M(F)0: FaaqdxxF'a0AAFAF0:

035kNaqdx

CF'0y A 0 B CF 80kNB約束力的方向如圖所示。4—17ABCCDC,ABD連接，如題4—17圖所示，載荷如圖，試求剛架的支座約束力（尺寸單位為力的單位為kNkN/m）.q=10F=1003C

q=10C

3F=503A B D A1 4 1 3

3B D 123(b)《工程力學(xué)》習(xí)題選解《工程力學(xué)》習(xí)題選解PAGEPAGE15解：a（1)研究CD桿，它是二力桿，又根據(jù)DF=F=；,畫出受力圖（)；y qdx F=100x dx 3C3A B DFAx xFFAy 1 4 1 3FBAxy,; F0: Fx AxFAx

1000100kNM(F)0: 10065qdxx

60A 1 BF 120kNBF0: F 5qdxF 0y AyF

1 B80kNAy約束力的方向如圖所示。b1）研究CD桿，受力分析，畫出受力圖（);q=10 qdxC F=50FCxFCy x dx 3D3 FD（2）選C點(diǎn)為矩心,列出平衡方程；M(F)0: 3qdxxF30C 0 DF 15kND（3)研究整體，受力分析，畫出受力圖（平面任意力系)；yqdxq=103C

F=50AFAxFAy

x dx 3B D x6F3 FD6FB（4）選坐標(biāo)系Bxy，列出平衡方程； F0: Fx AxF

50050kNM(F)0:

Ax63qdxx

35030B Ay 0 DF 25kNAyF0: F 3qdxFF 0y約束力的方向如圖所示。

Ay 0 B DF 10kNB5-5120mmFAB200N100N,5—5F的大小以及軸承AB（尺寸單位mz。F h

160 200N20o A D yA CM bB 100xa 150 Cx100解：（1）空間任意力系；F 100N

160

200NFByy20o ByF D FCAy BxCAz FAx150

100100 x《工程力學(xué)》習(xí)題選解《工程力學(xué)》習(xí)題選解8—28-1a)F(+)F(+)Nx(b）F(+)F(+)(-)NxF(c）3kN1kN3kN1kN(+)(-)2kNNx(d)1kN(+)1kN(+)(-)Nx1kN8—1412d1=30mmd2=20許用應(yīng)力=160MPa。該桁架在節(jié)點(diǎn)A處承受鉛直方向的載荷F=80kN.BBC13004502AF）對(duì)節(jié)點(diǎn)A受力分析，求出AB和AC兩桿所受的力；yFyFAC300450AFAB16x《工程力學(xué)》習(xí)題選解《工程力學(xué)》習(xí)題選解PAGEPAGE19(2）列平衡方程F

0

sin300F

sin4500x AB ACF 0 F cos300F cos450F0解得:

y AB AC23131F F23131AC AB

2 F58.6kN（2)分別對(duì)兩桿進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算; AB AC所以桁架的強(qiáng)度足夠.

AB82.9MPaAFFAC131.8MPaA28—15,12A處承受鉛直方向的載荷FdF=50=160MPa[σW］=10MPa。lBlB1A2450C（）對(duì)節(jié)點(diǎn)A受力分析，求出AB和AC兩桿所受的力；yFAByFAB450AxFACFFABFACF 2F70.7kN FAC

F50kN(2）運(yùn)用強(qiáng)度條件，分別對(duì)兩桿進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算；F AB A

501031

160MPa d20.0mm1 d24F AC A2

70.7b2

W

10MPa b所以可以確定鋼桿的直徑為20mm，木桿的邊寬為84mm.8-16題8—14所述桁架，試定載荷F的許用值F。解：(1)由8—14得到AB、AC兩桿所受的力與載荷F的關(guān)系；23131F 23131AC AB(2）運(yùn)用強(qiáng)度條件，分別對(duì)兩桿進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算;2 FF ABAB A1

31 160MPa F154.5kN1d214 12 FF ACAC A2

31 160MPa F1d214 2取[F］=97.1kN。1 2 1 8—18圖示階梯形桿AC，F(xiàn)=10kN，l=l=400mm,A=2A=100mm2，E=200GPa1 2 1 AC的軸向變形△l。l1l1l2F2FA B C1)用截面法求ABBC段的軸力；F F F FN1 N2(2)分段計(jì)算個(gè)桿的軸向變形;F l F l

10103400 10103400ll1

l 2

N11EA

N22EA

200103100 200103501 20.2mmAC桿縮短.A，承受軸向載荷F.AABCDFFl/3l/3l/3）對(duì)直桿進(jìn)行受力分析；A BFA F

DF FB列平衡方程：

F0 Fx

FFF 0B（2)、BCCD段的軸力；F FN1 A

F FN2

F FN3

FB（3)用變形協(xié)調(diào)條件,列出補(bǔ)充方程；l l l 0AB BC CD代入胡克定律;F l

F l F ll N1AB

N2BC l N3CDAB EA

BC

CD EAFl/3 (F F)l/3 Fl/3 A A B 0EA EA EA求出約束反力：F FA BF F

F/3F NF

2F

N1l,max

A 3A

y,max

A 3A梁BD,桿1與桿2橫截面面積均為A=300m2]=160MP，載荷=50k，試校核桿的強(qiáng)度。FBxBCDF12laaFBxBCDF12laaBCDFFBy

FN1 FN2《工程力學(xué)》習(xí)題選解《工程力學(xué)》習(xí)題選解 m 0 FB N1

aFN2

2aF2a0(2)由變形協(xié)調(diào)關(guān)系，列補(bǔ)充方程；l2代之胡克定理，可得;

2l1F l F lN2 2 N1

2F解聯(lián)立方程得：

EA EA

N2 N1F 2F F 4F(3）強(qiáng)度計(jì)算;

N1 5

N2 5F N1F

25010366.7MPa

160MPa1 A 5300F 450103 N2 133.32 A 5300

160MPa所以桿的強(qiáng)度足夠.bFFδδFFd8-33FF=80b=80mm,板厚=10m=16m［]=160MP］=120MP，許用擠壓應(yīng)力bFFδδFFd解:（1)校核鉚釘?shù)募羟袕?qiáng)度；F1FF QAS

4 99.5MPa120MPa1d214（2)校核鉚釘?shù)臄D壓強(qiáng)度；F1FF b4bs A b

125MPabs

340MPa（3）考慮板件的拉伸強(qiáng)度；對(duì)板件受力分析，畫板件的軸力圖；1212F/4F/4F/4bF/4F《工程力學(xué)》習(xí)題選解《工程力學(xué)》習(xí)題選解PAGEPAGE23校核1-1截面的拉伸強(qiáng)度3FF N11 A1

4(b2d

125MPa160MPa校核2—2截面的拉伸強(qiáng)度N1 A1所以，接頭的強(qiáng)度足夠.

F(bd

125MPa160MPa10-2。試建立圖示各梁的剪力與彎矩方程,并畫剪力與彎矩圖.FACFACBl/2l/2A Blql/4(d)解：(c）(1)求約束反力x2 F1x1A C BRA RC(2）

R F RA

2FF F (0S1

MFxx1x1l/2)

(0x1

l/2)F F (l/2S2

Flxx1lx1l)M

(l/2x1

l)（3）畫剪力圖與彎矩圖F（+）（-）F（+）（-）Fx（-）Fl/（-）Fl/2x(d）ABABxql/4x l)（x l)F qlS 4

qxq(l4

x) (0M1（2)畫剪力圖與彎矩圖FSql/4

ql ql) x x2 l) (+)(-)(+)(-)3ql/4xql2ql2/32(+)(-)ql2/4x10-5圖示各梁,試?yán)眉袅?、彎矩與載荷集度的關(guān)系畫剪力與彎矩圖.FFlFFll/2l/2l/2qll/2l/2qll/2(b)qABl/2lqABl/2l/2A Bl/2 l/2(c) (d)ABlABl/3l/3l/3AABl/4l/2l/4(e)

(f)解：(a）(1）求約束力；F FlBA B MBR F MB B

RB2Fl《工程力學(xué)》習(xí)題選解《工程力學(xué)》習(xí)題選解(2）畫剪力圖和彎矩圖；F(+)FF(+)x3Fl/3Fl/22FlFl/2(+)x(b）（1）求約束力；ARAARAqlMA(2）畫剪力圖和彎矩圖;ql/2(+)ql/2(+)ql/2(-)

R A

M 0Axql2ql2/8(+)x(c)求約束力；qqqABRARB(2）畫剪力圖和彎矩圖；ql/4(+)q