《工程力學(xué)》課程練習(xí)題

1、工程力學(xué)課程練習(xí)題適用層次本科、?？七m應(yīng)專業(yè)油氣儲(chǔ)運(yùn)工程使用學(xué)期2010 秋自學(xué)學(xué)時(shí)116面授學(xué)時(shí)40實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)0教材名稱工程力學(xué) ( 靜力學(xué) )侯密山材料力學(xué) ( )呂英民使用教材編者侯密山 , 呂英民出 版 社石油大學(xué)大出版社1.氣動(dòng)夾具簡(jiǎn)圖如圖所示 .氣缸固定在工作臺(tái)上,設(shè)活塞受到地向下總壓力為P.連桿 AB 、 BC、 AD 、DE 均為鉸鏈連接 ,B 、D 為兩個(gè)滾輪 ,桿和輪地重量均略去不計(jì) ,且所有接觸均光滑 .畫(huà)出各構(gòu)件地受力圖 .練習(xí)題2.起重機(jī)架 ABC 在鉸鏈 A 處裝有滑輪 ,由絞車(chē) D 引出地鋼索經(jīng)過(guò)滑輪 A 起吊重物 .重物地重量 W=20kN. 試求桿 AB 、 A

2、C 所受地力 , 如圖所示 .練習(xí)題3.平衡桁架地尺寸和受力如圖所示.試求 1、 2、3、4 桿所受地力 .14.鍛錘在工作時(shí) ,如果工作位置偏心 ,工件對(duì)錘頭地反作用力將使錘頭發(fā)生偏斜 , 從而對(duì)導(dǎo)軌產(chǎn)生很大地壓力 ,致使導(dǎo)軌加速磨損 ,并將影響鍛件地精度 . 若已知錘頭對(duì)工件地打擊力 P=1000kN, 偏心矩 e=20mm,錘頭高度 h=200mm,試求錘頭施加于兩側(cè)導(dǎo)軌地壓力各為多大 ,如圖所示 .5.回轉(zhuǎn)式起重機(jī)簡(jiǎn)圖如圖所示 . 其中結(jié)構(gòu) ABC 可繞 AB 軸轉(zhuǎn)動(dòng) . 起重機(jī)重量 W=3.5kN, 重心在 D 處, 在 C 處吊有重物 ,其重量 Q=10kN. 試求軸承 A 和止推

3、軸承B 處地約束力 .練習(xí)題6.圖中所示之三支架尺寸相同,已知載荷 P.求固定端 A 處地約束力 .7.圖中桁架結(jié)構(gòu)在 C、D 、E 、F、H 處均為鉸接 .已知 P1=60kN,P 2=40kN,P3 =70kN, 各部分地尺寸示于圖中 .求各桿所受地力 .28. 膠帶 輪傳 動(dòng)軸 如圖所 示 , 大皮 帶輪 地直 徑 D1=360mm, 小 皮帶 輪地 直徑D 2=300mm. 試求兩軸承處地約束力以及軸所傳遞地力偶矩m.練習(xí)題9. 圖所示由兩種材料組成地圓桿 ,直徑 d=40mm, 桿地總伸長(zhǎng) l=0.126mm. 鋼和銅地彈性模量分別為 E 鋼 =210GPa,E 銅 =100GPa.

4、試求載荷 P 及在 P 力作用下桿內(nèi)地max.10.蒸汽機(jī)地氣缸如圖所示. 氣缸內(nèi)經(jīng)D=560mm, 內(nèi)壓強(qiáng)p=2.5MPa, 活塞桿直徑d=100mm.所有材料地屈服極限s=300MPa.（ 1）試求活塞桿地正應(yīng)力及工作安全系數(shù).（ 2）若連接氣缸和氣缸蓋地螺栓直徑為30mm,其許用應(yīng)力 =60MPa, 求連接每個(gè)氣缸蓋所需地螺栓數(shù).練習(xí)題11.兩鋼桿如圖 a 和 b 所示 ,已知截面積 A 1=1×102mm2, A2 =2×102 mm2.試求當(dāng)溫度升高 30時(shí) , 各桿橫截面上地最大正應(yīng)力 .12. 沖 床 地 最 大 沖壓 力 為400kN, 沖 頭 材 料地 =

5、440MPa, 被沖 剪 鋼 板 地練習(xí)題mu=360MPa, 如圖所示.求在最大沖壓力作用下所能沖剪地圓孔地最小直徑dmin,3以及這時(shí)所能沖剪地鋼板地最大厚度tmax.13.銷釘式安全聯(lián)軸器如圖所示,當(dāng)傳遞地力偶矩超過(guò)規(guī)定數(shù)值時(shí),機(jī)構(gòu)因銷釘剪斷而自動(dòng)停機(jī) .若允許傳遞地最大扭轉(zhuǎn)力偶矩T=300N·m,銷釘之 軸mu=140MPa,地直徑 D=30mm, 為保證機(jī)構(gòu)不致超載,試設(shè)計(jì)銷釘?shù)刂睆絛.14. 繪制圖所示各桿地扭矩圖.練習(xí)題15. 鋼質(zhì)實(shí)心軸和鋁制空心軸（內(nèi)外徑比值 =0.6 ）地橫截面面積相等. 鋼=80MPa, 鋁=50MPa,若僅從強(qiáng)度條件考慮, 哪一根軸能承受較大地

6、扭矩？16. 如圖所示 , 已知鉆桿地外徑D=60mm, 內(nèi)徑 d=50mm, 功率 N p=10馬力 ,轉(zhuǎn)速n=180r/min, 鉆桿入土深度l=40m,G=80GPa, =40MPa.假設(shè)土壤對(duì)鉆桿地阻力矩m 沿長(zhǎng)度均勻分布 , 試求：（ 1）單位長(zhǎng)度上土壤對(duì)鉆桿地阻力矩m ；（ 2）作鉆桿地扭矩圖 ,并進(jìn)行強(qiáng)度校核；（ 3）AB 兩截面地相對(duì)扭轉(zhuǎn)角 .417.簡(jiǎn)支梁如圖所示 . 試求 I-I 截面上 A 、B 兩點(diǎn)處地正應(yīng)力 ,并畫(huà)出該截面上地正應(yīng)力分布圖 .18.發(fā)生平面彎曲地槽形截面（No25a）簡(jiǎn)支梁如圖所示.在橫放和豎放兩種情況下 ,（ a）比較許用彎曲力偶矩 m0 地大小 ,

7、已知 =160MPa；（ b）繪出危險(xiǎn)截面上地正應(yīng)力分布圖 .練習(xí)題19.圖 a 和 b 所示為兩根懸臂梁 . a 梁由兩層等厚度地梁自由疊合；b 梁由兩層等厚度地梁用螺栓緊固成一體.兩梁地載荷、跨度、截面尺寸均一樣. 試求兩梁地max 之比 .20. 說(shuō)明什么是梁地?fù)隙群娃D(zhuǎn)角以及它們之間地關(guān)系.練習(xí)題21. 簡(jiǎn)化后地電機(jī)軸受力及尺寸如圖所示.E=200GPa,定子與轉(zhuǎn)子間地空隙 =0.35mm,試校核該軸地剛度.522. 試判別圖所示各梁是否靜不定梁 , 并判定靜不定梁地靜不定次數(shù) .23. 如圖所示 , 梁 AB 和 CD 地長(zhǎng)度均為 l,并有相同地抗彎剛度 EI Z.CD 為簡(jiǎn)支梁 ,A

8、B 梁地 A 端固定 ,加載前兩梁在中點(diǎn)接觸.試求 B 點(diǎn)地?fù)隙?.24. 用解析法確定圖示應(yīng)力狀態(tài)中地（ 1） 主應(yīng)力；（ 2）主平面位置及主應(yīng)力方向（用微元表示承受主應(yīng)力地應(yīng)力狀態(tài)）；（ 3） 微元內(nèi)地最大剪應(yīng)力；（ 4） 用應(yīng)力圓校核所得結(jié)果是否正確 .練習(xí)題25. N028a 普通熱軋工字鋼簡(jiǎn)支架如圖所示,今由貼在中性層上某點(diǎn)K 處、與軸線夾 45°角方向上地應(yīng)變片測(cè)得45°=-260 ×10 -6,已知鋼材地 E=210GPa,=0.28.求作用在梁上地載荷 P.626.圓柱形鍋爐地受力情況及截面尺寸如圖所示.鍋爐地自重為600kN, 可簡(jiǎn)化為均 布 載

9、荷 , 其集 度 為 q ； 鍋爐內(nèi) 地壓 強(qiáng) p=3.4MPa. 已 知材 料為20 鍋爐鋼 ,s=200MPa, 規(guī)定安全系數(shù) n=2,試校核鍋爐壁地強(qiáng)度 .27. 承受偏心拉力地矩形截面桿如圖所示.今用實(shí)驗(yàn)法測(cè)得桿左右兩側(cè)地縱向應(yīng)變 和 、之間滿足下列關(guān)系：12.證明偏心距e 與 1 2e12h612練習(xí)題28. 矩形截面地鋁合金桿承受偏心壓力如圖所示. 若桿側(cè)面上A 點(diǎn)處地縱向應(yīng)變500×10-6 , 材料地彈性模量 E=70GPa,許用應(yīng)力 =100MPa, 試求偏心壓力 P, 并校核此桿地強(qiáng)度 .729. 等截面鋼軸如圖所示 . 軸材料地許用應(yīng)力 =60MPa. 若軸傳遞功率 N=2.5 公制馬力 , 轉(zhuǎn)速 n=12r/min, 試按最大剪應(yīng)力理論確定軸地直徑 .30. 圖示四根壓桿地材料及橫截面（直徑為d 地圓截面）均相同, 試判斷哪根最容易失穩(wěn) , 哪根最不容易失穩(wěn).練習(xí)題31. 三 根 圓 截 面 壓 桿 地 直 徑 均 為 d=160mm, 材 料 均 為 A3鋼 ,E=200GPa,s=240MPa. 已知桿兩端均為鉸支,長(zhǎng)度分別為l1 、 l2 、 l 3 , 且l1 =2 l 2 =4 l3 =5m.試求