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昆明理工大学工程力学习题集册答案解析

第一章静力学基础二、填空题2.1 –F1 sinα1;F1 cosα1;F2 cosα2;F2 sinα2;0;F3;F4 sinα4;F4 cosα4。

2.2 1200,0。

2.3 外内。

2.4约束;相反;主动主动。

2.53,2.6力偶矩代数值相等(力偶矩的大小相等,转向相同)。

三、选择题3.1(c)。

3.2A。

3.3 D。

3.4D。

3.5 A。

3.6B。

3.7C。

3.8(d) (a) (b) (c)四、计算题4.14.2五 、受力图 5.1(c)ACC AB BmmKN F M ⋅-=18030)(mmKN F M ⋅=-=3.2815325)(20mmKN FM ⋅-=25210.)(01=)(F M x mN F M y ⋅-=501)(01=)(F M z m N F M x ⋅-=2252)(m N F M y ⋅-=2252)(mN F M z ⋅=2252)(mN F M x ⋅=2253)(mN F M y ⋅-=2253)(mN F M z ⋅=2253)(qAM5.2(b)q (c)P 2(d)A5.3(1) 小球 (2) 大球(3) 两个球合在一起P 2P 1ACB(a)(1) AB 杆 (2) CD 杆 (3)整体(1) AC 杆 (2) CB 杆(3)整体(1) AC 段梁 (2) CD 段梁(3)整体(1) CD 杆 (2) AB 杆 (3) OA 杆C(i)(1) 滑轮D (2) AB 杆 (3) CD 杆(j)DDF PPABKIBCF AY AX IY IX KY CID,,BCF 'IX 'I Y DCE,EFFCF AE.EF AY AX BY CA,CF,A Y ,AXY A CP 1C D1BCP 1AY AX BY BX CY CX CX 'CY 'CX 'CY 'DY第二章 力系的简化一、是非判断题 1.1 ( × ) 1.2 ( ∨ ) 1.2 ( × )二、填空题2.1 平衡 。

2.2 分布载荷图形的面积 , 合力矩定理 , 分布载荷图形的形心 。

2.3 平行力系合力的作用点 ; 物体合重力的作用点 ; 物体的几何中心 。

三、计算题 3.1kNX 98340.=⋅⋅⋅=∑kNY 13587.=⋅⋅⋅=∑5020.cos '==∑R F Xα8650.cos '==∑R F Y βcmkN F M M i ⋅=⋅⋅⋅==∑58460000.)(kNF F R R 96678.'==cm F M d R7860.'==M 解:由(2.10)式:由(2.14)式:kNY X F R 9667822.)()('=+=∑∑3.2第三章 力系的平衡方程及其应用一、是非判断题1.1 ( ∨ ) ;1.2 ( × );1.3 ( ∨ ) ;1.4 ( × );1.5 ( × );1.6 ( ∨ )二、填空题2.1 力偶矩的代数值相等 ; 。

2.2 力多边形自行封闭 ; 。

2.3 , A 、B 的连线不垂直x 轴 。

2.4 , A 、B 、C 三点不共线 。

(a)(b)=c mmc 086.=mm125.mm1210.0=∑M 0=∑X 0=∑Y 0=∑X 0=∑AM=∑BM=∑AM=∑BM=∑CM2.5(a)、(b)、(c)、(d)。

三、计算题3.2∑=0M解:取锻锤为研究对象∵力偶只能用力偶平衡,∴F A = F BkNheFFFBA1020020100=⨯=⋅===⋅-⋅hFeFA方向如图。

kNFA5447.=kNFB1290.=kNT6196.=3.3(c)CF(d)(b)DF 10=A X 12F F Y A -=1232aF aF M M A -+=0=A X )(↓-=kN Y A 3kNY B 624.=3.4q)(21293F F X A +=)(21231F F Y A +=0=A X 22F a M Y A -=)(212932F F F B +=aM F Y B 223-=解:取CD 为研究对象∑=0X 0=C X ∑=0CMkNY D 15=∑=0Y kNY C 5=取ABC 为研究对象∑=0X 0===C C A X X X '∑=0BMkNY A 15-=∑=0Y kNY B 40=x y3.53.660˚BCAD2m2.5m 1mP 2P 1EBY 60˚BCD 2m2.5m 1mP 2EP 1BY BX ACF 解:取EBCD 为研究对象∑=0X 0600=+cos AC B F X ∑=0B M 0522601102=⨯-⨯+⨯.sin P F P AC ∑=0Y )(..↑=⨯-+=⇒kN P P Y B 2502364612kN P P F AC 646523121.).(=-=⇒)(32.360cos 0←-=-=⇒kN F X AC B ∴杆AC 受压)(kN F AC 646.'=060102=-+-P F P Y AC B sin AX 解:取整体为研究对象,设滑轮E 的半径为r 。

∑=0AM5124=--+-P r P r Y B ).()()(.).(↑=+=⇒kN P P Y B 51051241xy∑=0X0=-PXA∑=0Y)(.↑=-=⇒kNYPYBA51=+-BAYPY)(→==⇒kNPXA12取CE杆、滑轮E和重物为研究对象。

∑=0DM05151=---PrrPFC).(cos.α)(.cos.aPFC5151=-⇒αkNPPFC15252===∴.cosα522512222..cos=+=αΘ杆BC的内力为压力等于15kN。

解:取AB杆为研究对象。

5605230200=--rQPrFrEcos.cos∑=0AMxy3.8D 060030r 2取圆柱为研究对象:NF T E 11252332==⇒)('NN T 10001125>=Θ∴绳子会断。

解:取传动轴为研究对象。

0cos 2=-M dFαkNd M F 67122017301030220.cos .cos =⨯==⇒α∑=∴0y M ∵传动轴绕y 轴匀速转动第四章 材料力学的基本假设和基本概念一、是非判断题 1.1 ( ∨ ) 1.2 ( ∨ ) 1.3 ( × ) 1.4 ( × ) 1.5 ( ∨ )1.6 ( ∨ )1.7 ( ∨ )1.8 ( × )二、填空题3420220=+B Z F .sin .α∑=0xM)(..sin .↓-=-=⇒kN F Z B 79234202022003420220=-B X F .cos .α∑=0z M kNF X B 6673420202200..cos .==⇒0=+-B A X F X αcos ∑=0X kNX F X B A 254200.cos =-=⇒0=++B A Z F Z αsin ∑=0Z )(.sin ↓-=--=⇒kN Z F Z B A 5412002.1 强度,刚度。

2.2 强度,刚度稳定性。

2.3 连续性,均匀性,各向同性。

2.4 连续性假设。

应力、应变变形等。

2.5拉伸压缩弯曲。

2.6 弯曲剪切压弯组合。

2.7γ=2α;γ=α-β;γ=0。

第五章轴向拉压的应力与变形一、是非判断题1.1( ×) 1.2( ×) 1.3( ×) 1.4 ( ×) 1.5( ×) 1.6 ( ×) 1.7( ×) 1.7( ×)二、填空题2.1外力合力的作用线与杆轴向重合;杆沿轴线方向伸长或缩短。

2.2产生拉伸变形的轴力为正;反之为负。

2.3横,σ= F N / A;450斜,σ/2。

2.4 (1)校核;(2)设计界面尺寸;(3)确定许可载荷。

2.5 2 , σ≤σp 。

2.6 __大于1的_, ___小_____。

三、选择题3.1 _D _。

3.2 B 。

3.3 B 。

3.4 B 。

3.5 _D _。

3.6 B 。

3.7 A 。

四、计算题 4.12F F(+)(-) F(+)2F(-)4.2 4.3(-)qa(+)20kN(-)30kN(+)60kN(+)(+)Aaγ13AaγAaγ11MPaAFN1001020010206311111-=⨯⨯-==----4.44.5AMPa A F N 33310300101063222222.-=⨯⨯-==----σMPa A F N 2510400101063333333=⨯⨯==----σFF(+)(-) F (+) CDBC AB AD l l l l ∆+∆+∆=∆EAlF EA l F EA l F NCDNBC NAB 333++=EAFl 3=100kN解: kNF NAC 1001-=)(kNF NBC 260160100-=--=4.6(-) (-) 260kNMPa A F AC NAC AC521020020010100263.)(-=⨯⨯⨯-==-σMPa A F BC NBC BC56102002001026063.-=⨯⨯⨯-==-σ510523-⨯-==.)(EACAC σε51056-⨯-==.EBCBC σεBC BC AC AC BC AC l l l l l εε+=∆+∆=∆)(4)(.m 410351-⨯-=∑=0Y 02300=-W F AB sin kNW F AB 601544=⨯==⇒查表(P370)得不等边角钢63×40×4的横截面面积为:kNF F AB NAB 60==20584cm A .=斜杆AB 的轴力为:MPaAFABNABAB93731005842106043..=⨯⨯⨯==-σ[]MPa170=<σ∴斜杆AB满足强度条件解:1)为使杆件承受最大拉力,应使胶合面上的σ和τ同时达到它们的许用应力,即:由(5.3)和(5.4)式得:[]σασσα==2cos[]ταστα==22sin[][]2222==⇒τσααsincos2==⇒αααctgsincos5726.=⇒α2)求许可载荷:[]σαασσα≤==22由:coscosAF4.8[]kNA F 5057261041010020462=⨯⨯⨯=⋅≤⇒-).(cos cos ασ[]kNF 50 取=⇒E 杆为研究对象∑=0Y 0300=-'sin D AB F F ∑=0EM0130022=⨯⨯-D F 取销钉A 为研究对象由强度条件:[]σσ≤==ADDAD NAD AD A F A F 22[]28282cm F A DAD .=≥⇒σ查表(P366)AD 杆选等边角钢80×80×6mm : 23979cmA AD .=由强度条件:[]σσ≤==ABAB AB NAB AB A FA F 22kNF D 300=⇒kNF F D AB 6002==⇒'4.9FkNF 301=kNF 602=MPa A F A F N 3010100010306311111=⨯⨯===-σ[]265172cm F A ABAB .=≥⇒σ查表(P367)AB 杆选等边角钢100×100×10mm :226119cm A AB .=FMPaA F A F N 6010100010606322222=⨯⨯===-σAB 为研究对象;为1次超静定第八章 杆件的扭转一、是非判断题1.1( × );1.2( × );1.3( × );1.4( × );1.5( × );1.6( × )二、填空题2.1 1/8 , 1/16 。

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