工程力学-静力学与材料力学

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1、《工程力学》习题选解工程力学静力学与材料力学(单辉祖谢传锋著)高等教育出版社课后答案1-4试画出以下各题中指定物体的受力图。(a)拱ABCD；(b)半拱AB部分；(c)踏板AB；(d)杠杆AB；(e)方板ABCD；(f)节点B。ABF(a)DCWAF(b)DB(c)FABDD’ABF(d)CDWABCD(e)WABC(f)解：ABF(a)DCWFAxFAyFDAF(b)CBFBFA(c)FABDFBFDABF(d)CFBFCWABCD(e)FBFAWB(f)FABFBC2-6如图所示结构由两弯杆ABC和DE构

2、成。构件重量不计，图中的长度单位为cm。已知F=200N，试求支座A和E的约束力。19《工程力学》习题选解EDCABF6486解：(1)取DE为研究对象，DE为二力杆；FD=FEEDFEFD(2)取ABC为研究对象，受力分析并画受力图；画封闭的力三角形：FFAF’DBDAFF’DFA3432-7在四连杆机构ABCD的铰链B和C上分别作用有力F1和F2，机构在图示位置平衡。试求平衡时力F1和F2的大小之间的关系。DCAB60o30o45o90oF1F2解：（1）取铰链B为研究对象，AB、BC均为二力杆，画受力图

3、和封闭力三角形；BF1FBCBCFABFBCBCFABF145o19《工程力学》习题选解CF2FCBFCDF2FCBFCD(2)取铰链C为研究对象，BC、CD均为二力杆，画受力图和封闭力三角形；由前二式可得：AB、AC杆受拉，AD杆受压。19《工程力学》习题选解3-2在题图所示结构中二曲杆自重不计，曲杆AB上作用有主动力偶，其力偶矩为M，试求A和C点处的约束力。CABa3aM2aa解：(1)取BC为研究对象，受力分析，BC为二力杆，画受力图；BFBFCC(2)取AB为研究对象，受力分析，A、B的约束力组成一个

4、力偶，画受力图；ABF’BFAM23-8在图示结构中，各构件的自重都不计，在构件BC上作用一力偶矩为M的力偶，各尺寸如图。求支座A的约束力。19《工程力学》习题选解AM2BCDllll解：(1)取BC为研究对象，受力分析，画受力图；M2BCFBFC(2)取DAC为研究对象，受力分析，画受力图；ACDF’CFAFD画封闭的力三角形；FAF’CFD解得19《工程力学》习题选解4-18由杆AB、BC和CE组成的支架和滑轮E支持着物体。物体重12kN。D处亦为铰链连接，尺寸如题4-18图所示。试求固定铰链支座A和滚动

5、铰链支座B的约束力以及杆BC所受的力。ABW1.5mCDE1.5m2m2m解：(1)研究整体，受力分析，画出受力图(平面任意力系)；xyAB1.5mCDE1.5m2m2mFAyFAxFBWW(2)选坐标系Axy，列出平衡方程；(3)研究CE杆(带滑轮)，受力分析，画出受力图(平面任意力系)；19《工程力学》习题选解CDEWWFDyFDxFCBa(4)选D点为矩心，列出平衡方程；约束力的方向如图所示。ABW600CDE8003004-19起重构架如题4-19图所示，尺寸单位为mm。滑轮直径d=200mm，钢丝绳

6、的倾斜部分平行于杆BE。吊起的载荷W=10kN，其它重量不计，求固定铰链支座A、B的约束力。ABW600CDE800300FByFBxFAyFAxWxy解：(1)研究整体，受力分析，画出受力图(平面任意力系)；(2)选坐标系Bxy，列出平衡方程；19《工程力学》习题选解(3)研究ACD杆，受力分析，画出受力图(平面任意力系)；ACDFAyFAxFDyFDxFC(4)选D点为矩心，列出平衡方程；(5)将FAy代入到前面的平衡方程；约束力的方向如图所示。ABCDEFF45o4-20AB、AC、DE三杆连接如题4-

7、20图所示。DE杆上有一插销F套在AC杆的导槽内。求在水平杆DE的E端有一铅垂力F作用时，AB杆上所受的力。设AD=DB，DF=FE，BC=DE，所有杆重均不计。解：(1)整体受力分析，根据三力平衡汇交定理，可知B点的约束力一定沿着BC方向；(2)研究DFE杆，受力分析，画出受力图(平面任意力系)；DEFFDyFDx45oBFF(3)分别选F点和B点为矩心，列出平衡方程；(4)研究ADB杆，受力分析，画出受力图(平面任意力系)；19《工程力学》习题选解ABDF’DyF’DxFAyFAxFBxy(5)选坐标系A

8、xy，列出平衡方程；约束力的方向如图所示。ABCDEMxyzabh6-11均质梯长为l，重为P，B端靠在光滑铅直墙上，如图所示，已知梯与地面的静摩擦因数fsA，求平衡时q=？PABCqlPABCqminlDjfjfFRFB解：(1)研究AB杆，当A点静滑动摩擦力达到最大时，画受力图(A点约束力用全约束力表示)；由三力平衡汇交定理可知，P、FB、FR三力汇交在D点；(2)找出qmin和jf的几何关系；