工程力學(xué)復(fù)習(xí)資料

1、復(fù)習(xí)資料：1 靜力學(xué)習(xí)題(1) 構(gòu)架由桿AB、AC和DF組成，如圖a所示。桿DF上的銷子E可在桿AC的光滑槽內(nèi)滑動，不計各桿的重量。在水平桿DF的一端作用鉛直力F，求鉛直桿AB上鉸鏈A、D和B的受力。圖 a(2) 結(jié)構(gòu)如圖b所示，C處為較鏈，自重不計。已知：FP100kN，q20kN/m，M=50kN.m 。試求A、B兩支座的約束力。(3) 圖示結(jié)構(gòu)，自重不計。受q，F(xiàn) ，M作用。已知：F=qa，M=qa2。試求支座E及固定端A的約束力。(4) 圖示結(jié)構(gòu)， 各桿自重不計，桿DE靠在桿AC的C端，接觸面光滑，已知力F，M=F·a, q=F/a,試求固定端A及鉸支座E的約束力。(5) 圖

2、示平面結(jié)構(gòu)，各桿自重不計，已知，q、a。求支座A、B、D處的約束反力和BC桿的內(nèi)力。（二） 拉伸與壓縮習(xí)題(1) 已知階梯形直桿受力如圖4-2所示，材料的彈性模量，桿各段的橫截面面積分別為AAB=ABC=1500mm2，ACD=1000mm2。要求：（1）作軸力圖；（2）計算桿的總伸長量。(2) 三角架由和兩根桿組成，如圖4-2所示。桿由兩根No.14a的槽鋼組成，許用應(yīng)力MPa；桿為一根No.22a的工字鋼，許用應(yīng)力為MPa。求荷載的許可值。No.14a槽鋼面積為37.02×10-4m2，No.22a工字鋼的面積為42×10-4m2（3）圖示鋼制階梯形直桿的 = 260

3、Mpa，各截面面積分別為A1 =A3=400mm2 ，A2=300mm2 ，E=200Gpa。試求： 繪制該桿的軸力圖。 校核該桿的強度。 計算 該桿的總變形。(4) 畫出圖4-2所示桿件的軸力圖，并求桿件各橫截面上的應(yīng)力，并求桿的總伸長。材料的彈性模量E=200GPa。橫截面面積，。10kN20kN20kN1.5m1m1mBCDA 圖4-2（三） 扭轉(zhuǎn)習(xí)題(1) 階梯軸AB如圖4-3所示，AC段直徑d1=40mm, CB段直徑d2=70mm，外力偶矩MB=1500N·m, MA=600N·m, Mc=900N·m, G=80Gpa, =60Mpa, =2o/m。

4、試校核該軸的強度和剛度。(15分)(2) 某傳動軸的布置如圖4-3所示，轉(zhuǎn)速n=300 r/min(轉(zhuǎn)/分），輪1為主動輪，輸入的功率P1=50 kW，輪2、輪3與輪4為從動輪，輸出功率分別為P2=10 kW，P3=P4=20 kW。(1) 試畫軸的扭矩圖，并求軸的最大扭矩。(2) 若將輪1與論3的位置對調(diào)，軸的最大扭矩變?yōu)楹沃?，對軸的受力是否有利。8008008001432P4P3P2P1(3) 一傳動軸，主動輪輸入功率為，從動輪、的輸出功率分別為，軸的轉(zhuǎn)速為。軸的許用切應(yīng)力，試畫出扭矩圖，并按照強度條件設(shè)計軸的直徑。(三) 彎曲習(xí)題 作彎矩圖(1) 試畫出圖示梁的剪力圖和彎矩圖,并確定剪力

5、和彎矩絕對值的最大值。(2) 試畫出圖示各梁的剪力圖和彎矩圖,并確定剪力和彎矩絕對值的最大值。(3) 試畫出圖示各梁的剪力圖和彎矩圖,并確定剪力和彎矩絕對值的最大值。 強度計算(1) 懸臂梁AB受力如圖4-4所示，其中FP=10kN，M=70kN·m，a=3m。梁橫截面的形狀及尺寸均示于圖中(單位為mm)，C0為截面形心，截面對中性軸的慣性矩Iz=1.02×108 mm4，拉伸許用應(yīng)力=40MPa， 壓縮許用應(yīng)力=120MPa。試校核梁的強度是否安全。(2) T型截面鑄鐵懸梁臂AB，尺寸及載荷如圖（3）所示，若材料的許用拉應(yīng)力=40MPa, 許用壓應(yīng)力=160MPa, 對截

6、面型心軸ZC的慣性矩=10180cm4，h1=9cm, h2=15cm, M=7Fp。試計算梁的許可載荷Fp。(3) 圖4-4所示圓軸的外伸部分系空心軸。試作軸彎矩圖，并求軸內(nèi)最大正應(yīng)力。4008002003005kN3kN3kN6045ACDBE（四） 應(yīng)力狀態(tài)與強度理論（組合變形）2、試從圖示各構(gòu)件中A點和B點處取出單元體，請標(biāo)明單元體各面上的應(yīng)力,其中圓截面的極慣性矩記為Wp。（1） 為測量容器所承受的內(nèi)壓力值，在容器表面用電阻應(yīng)變片測得環(huán)向應(yīng)變值為350×10-6。若已知容器平均直徑D500mm，壁厚d10mm，容器材料的E210GPa，n0.25。試求：1、容器所受的內(nèi)壓力

7、；2、求壓力容器壁上點的第三、第四強理論的計算應(yīng)力值。（3）鋁制圓軸右端固定，左端受力如圖所示。若軸的直徑d=32mm，試確定點a和點b的應(yīng)力狀態(tài)，并計算和的值。(4) 圖示圓桿BD，左端固定，右端與剛性桿AB固結(jié)在一起。剛性桿的A端作用有平等于y坐標(biāo)軸的力Fp。若已知Fp=5kN，a=300mm，b=500mm，材料為Q235鋼，許用應(yīng)力。試分別用第三和第四強度理論，設(shè)計圓桿BD的直徑d。(5) 人字架承受載荷如圖所示。試求I-I截面上的最大正應(yīng)力及A點的正應(yīng)力(已知A=0.04m2, Iy=3.083×108mm4,Zc=125mm)。(6) 圖示起重架的最大起吊重量（包括行走小

8、車等）為P=40kN ,橫梁AC由兩根NO18槽鋼組成，材料為Q235鋼，許用應(yīng)力=120MPa。試校核梁的強度。（No18號槽鋼的Wy=152cm3, A=29.299cm2）。(7) 圖示鉆床的立柱為鑄鐵制成，P=15KN,許用拉應(yīng)力為=35MPa.試確定立柱所需的直徑d。(8) 如圖所示，軸上安裝兩個圓輪，P、Q分別作用在兩輪上，大圓輪的直徑為d1=1m,小圓輪的直徑d2=0.5m。并沿豎值方向。輪軸處于平衡狀態(tài)。若軸的直徑d=110mm,許用應(yīng)力=60Mpa, 試按照第四強度理論確定許用載荷P。(9) 圖示帶輪傳動軸傳遞功率P=7Kw，轉(zhuǎn)速n=200r/min。皮輪重量Q=1.8kN。

9、左端齒輪上的嚙合力Pn與齒輪節(jié)圓切線的夾角（壓力角）為20o。軸的材料為Q235鋼，許用應(yīng)力=80MPa，試分別子啊忽略和考慮帶輪重量的兩種情況下，按第三強度理論估算軸的直徑。(10) 傳動軸如圖(4)所示，已知Fr=2kN，F(xiàn)t=5kN，M=1KN·m, l=600mm, 齒輪直徑D=400mm, 軸的許用應(yīng)力=100MPa。試求： 力偶M的大??； 做AB軸各基本變形的內(nèi)力圖； 用第三強度理論設(shè)計軸的直徑d。圖（4）（五） 穩(wěn)定性計算（1） 兩根截面積為b×b=100mm×100mm的木柱組成如圖所示結(jié)構(gòu)，B點鉸支（柱鉸），在載荷8kN作用下，兩根木柱只能在圖示

10、平面內(nèi)運動，已知材料的彈性模量E = l.5 x 109 Pa，安全系數(shù)為3，試計算正方形截面的邊長b。（2）圖中所示的結(jié)構(gòu)中，梁AB為No.14普通熱軋工字鋼，CD為原截面直桿，其直徑為d=20mm, 二者材料均為Q235鋼。結(jié)構(gòu)受力如圖中所示，A、C、D三處均為球鉸約束。若已知Fp=40kN, l1=1.25m, l2=0.55m, s=235MPa, 強度安全因素ns=1.45, 穩(wěn)定安全因素nst=1.8。試校核此結(jié)構(gòu)是否安全？（由型鋼表查得No.14普通熱軋工字鋼的Wz=102cm3, A=21.5cm2，對于Q235鋼，）。（3）如圖所示結(jié)構(gòu)，載荷F在橫梁上可以自由移動，橫梁左端約束為固定鉸，梁截面為矩形截面，寬40mm高50mm，梁長200mm。立柱下端為鉸鏈連接，高為900mm，立柱截面為圓形，直徑30mm，梁及立柱的材料相同，材料常數(shù)分別為，,結(jié)構(gòu)的強度安全系數(shù)為，穩(wěn)定性安全系數(shù)為，求結(jié)構(gòu)的許可載荷。（4）木柱固定在地基上，其頂部由兩根纜繩連接，松緊螺旋扣調(diào)整每根纜繩至拉力T，木頭的彈性模量E =10 GPa ，試求木柱失穩(wěn)時的纜繩拉力T。（5）圖示結(jié)構(gòu)中，梁AB矩形截面桿，截面尺寸如圖所示，CD桿件為圓截面直桿，其直徑為60mm，結(jié)構(gòu)受力如圖所示，A、C、D三處均為球鉸鏈約束。，。若已知許用應(yīng)力為，穩(wěn)定安全因素，試校核此結(jié)構(gòu)是否