過程裝備基礎(chǔ)第二版(朱孝天) 答案

1、 2-4（省略）2-5 解：（1）根據(jù)題意，畫受力圖如下：BAA G G（2）求解約束反力和桿BC所受的力 （1） （2） （3）由方程（3）解得 代入方程（2）得 代入方程（1）得 （負(fù)號(hào)表示與假設(shè)方向相反）2-6解：（1）根據(jù)題意，畫受力圖如下：DBA q （2）求撐桿CD上的力 解以上方程得 2-7 GCBA解：（1）根據(jù)題意，畫受力圖如下：G （a） （b）其中，圖（a）為取整個(gè)支架ABC作為研究對(duì)象的受力圖，而圖（b）為取支架AB作為研究對(duì)象的受力圖。 （2）設(shè)兩均質(zhì)桿的長度為l，取整個(gè)支架ABC作為研究對(duì)象，則有： （1）由方程（1）解得 （2） （3）由方程（3）解得代入方程（2

2、）得（3）取AB桿為研究對(duì)象： 2-8 BNAB AP解：（1）取B點(diǎn)為研究對(duì)象，畫出該點(diǎn)受力圖:如下： NBCC （1） （2） 由（2）解得 代入（1）得（2）取C點(diǎn)為研究對(duì)象，畫出該點(diǎn)受力圖如下： NBCNCXCNCY （3） （4）兩式聯(lián)立解得2-9解：（1）取整體為研究對(duì)象，畫出其受力圖如圖1（a）所示。A NPTPCCB （a）整體受力分析圖 （b）取AC為研究對(duì)象的受力圖圖1 梯子的受力分析圖 于是，得： （1）（2）取AC為研究對(duì)象 ，畫出其受力分析圖如圖1（b）所示。 則： （2）根據(jù)兩式（1）、（2）相等，可以求得： 2-10解： 2-12解：Y=G250KN2-13解：2

3、-14解：3-5解：以下所有求解均以梁最左端為坐標(biāo)原點(diǎn)，以軸中心線為軸，建立坐標(biāo)系，利用靜力平衡方程求解。（a）求支座B的約束反力，由靜力平衡方程得：取距原點(diǎn)的任意截面，求得剪力方程和彎矩方程如下： 作出剪力圖和彎矩圖，見圖P4-1（a），從圖中可知： 剪力最大值為 彎矩最大值為 （b）先求支座A、B約束反力，由靜力平衡方程得： （負(fù)號(hào)表示方向向下） 取距原點(diǎn)的任意截面，求得剪力方程和彎矩方程如下： AB段： BC段： 作出剪力圖和彎矩圖，見圖P4-1（b），從圖中可知： 剪力最大值為 彎矩最大值為 （c）先求支座A的約束反力，由靜力平衡方程得： ， 取距原點(diǎn)的任意截面，求得剪力方程和彎矩方程

4、如下： AC段： CB段： 作出剪力圖和彎矩圖，見圖P4-1（c），從圖中可知： ，（d）求支座A、B的約束反力，由靜力平衡方程得： 取距原點(diǎn)的任意截面，求得剪力方程和彎矩方程如下：AC段： CB段： 即 作出剪力圖和彎矩圖，見圖P4-1（d），從圖中可知：出現(xiàn)在處，即處， （e）求支座A的約束反力，由靜力平衡方程得： （順時(shí)針）取距原點(diǎn)的任意截面，求得剪力方程和彎矩方程如下：AC段： CB段： 作出剪力圖和彎矩圖，見圖P4-1（e），從圖中可知： ，（f）求支座A、B約束反力，由靜力平衡方程得： ， 取距原點(diǎn)的任意截面，求得剪力方程和彎矩方程如下：AC段： CD段： DB段： 作出剪力圖和彎

5、矩圖，見圖P4-1（f），從圖中可知： ，（g）求支座A的約束反力，由靜力平衡方程得： （順時(shí)針）取距原點(diǎn)的任意截面，求得剪力方程和彎矩方程如下： 作出剪力圖和彎矩圖，見圖P4-1（g），從圖中可知： ，（h）求支座A、B的約束反力，由靜力平衡方程得： ， 取距原點(diǎn)的任意截面，求得剪力方程和彎矩方程如下： AB段： BC段： 作出剪力圖和彎矩圖，見圖P4-1（h），從圖中可知： 則可能出現(xiàn)在或處：， 故 （i）求A、B反約束力，由靜力平衡方程得： ， 取距原點(diǎn)的任意截面，求得剪力方程和彎矩方程如下： AB段： BC段： 作出剪力圖和彎矩圖，見圖P4-1（i），從圖中可知： （j）求A、B反約束

6、力，由靜力平衡方程得：， 取距原點(diǎn)的任意截面，求得剪力方程和彎矩方程如下： AC段： BC段： 作出剪力圖和彎矩圖，見圖P4-1（j），從圖中可知： （k）求A、B反約束力，由靜力平衡方程得：， 取距原點(diǎn)的任意截面，求得剪力方程和彎矩方程如下（以下所求的單位均為，單位為） AC段： BC段： 作出剪力圖和彎矩圖，見圖P4-1（k），從圖中可知：， （）由A、B支座具有完全對(duì)稱性知，約束反力為：取距原點(diǎn)的任意截面，求得剪力方程和彎矩方程如下（以下所求的單位均為，單位為）CA段：AE段：EB段：BD段：作出剪力圖和彎矩圖，見圖P4-1（l），從圖中可知：， （m）求支座C、B處的約束反力，對(duì)C點(diǎn)取

7、矩，由靜力平衡得： 取距原點(diǎn)的任意截面，求得剪力方程和彎矩方程如下： AC段： CB段： 作出剪力圖和彎矩圖，見圖P4-1（m），從圖中可知： （處）（n）由對(duì)稱性求得支座A、B處的約束反力為：取距原點(diǎn)的任意截面，求得剪力方程和彎矩方程如下： AC段： CD段： DB段： 作出剪力圖和彎矩圖，見圖P4-1（n），從圖中可知： 5-1321321題2-1圖 解：（1）計(jì)算鋼桿各段內(nèi)的軸力、應(yīng)力、絕對(duì)變形和應(yīng)變從左到右取3段，分別為1-1、2-2、3-3截面，則根據(jù)軸力的平衡，得各段內(nèi)的內(nèi)力：（左）N1=F=10kN （中）N2=F-Q=10-4=6kN （右）N3=F =10=10kN各段內(nèi)的應(yīng)

8、力：（左） （中）（右）各段內(nèi)的絕對(duì)變形：（左） （中） （右） 各段內(nèi)的應(yīng)變：（左） （中）（右）（2）計(jì)算鋼桿的總變形 mm（3）畫出鋼桿的軸力圖鋼桿的軸力圖見下圖。10kN N6kN x 5-212解：（1）計(jì)算鋼桿各段內(nèi)的應(yīng)力從左到右取2段，分別為1-1、2-2截面，則各段內(nèi)各段內(nèi)軸力： N1=F=10kN N2=F+Q=10+2=12kN 各段內(nèi)應(yīng)力： （2）計(jì)算鋼桿的總變形各段內(nèi)應(yīng)力： 故鋼桿的總變形 mm5-3 題2-4圖解：（1）取B點(diǎn)作為研究對(duì)象，畫出其受力圖如下：B （2）根據(jù)其力的平衡方程求未知力 于是 （3）計(jì)算各桿應(yīng)力 故構(gòu)件AB和BC均安全。5-8解：（1）按剪切強(qiáng)

9、度設(shè)計(jì)銷釘具有兩個(gè)剪切面，即m-m和n-n截面，各剪切面上的剪力均為，則剪切應(yīng)力為根據(jù)剪切強(qiáng)度條件式有：故 （2）按擠壓強(qiáng)度設(shè)計(jì) 若按銷釘中段考慮擠壓強(qiáng)度，其擠壓力，擠壓計(jì)算面積按銷釘圓柱面正投影面積計(jì)算，；若按照銷釘側(cè)段考慮擠壓強(qiáng)度，其擠壓力，擠壓面積。因，所以銷釘中段受到的擠壓應(yīng)力更大，需對(duì)此段進(jìn)行強(qiáng)度核算。據(jù)擠壓強(qiáng)度條件式有：故 綜合考慮銷釘?shù)募羟袕?qiáng)度和擠壓強(qiáng)度，按銷釘直徑d13.82mm，取d=14mm。5-9解：（1）鍵受到的剪切力如下圖所示?？蓪⒓羟辛瓶醋骷凶饔迷诩羟忻鎚-m上，則其傳遞的力偶矩為所以 （2）校核鍵的剪切強(qiáng)度，易知剪切面上剪力Q=P，剪切面積，則剪切應(yīng)力由于

10、，剪切強(qiáng)度足夠。 （3）校核鍵的擠壓強(qiáng)度因?yàn)殒I與軸，鍵與齒輪接觸的面積相等，故任取一擠壓面校核即可。由力的平衡條件知：擠壓力 ，擠壓計(jì)算面積 ，則擠壓應(yīng)力 由于 ，擠壓強(qiáng)度也足夠。 所以，鍵的強(qiáng)度足夠。5-15解：求支座A的約束反力，由靜力平衡方程得：以A為原點(diǎn)，AB方向?yàn)閤軸正方向建立坐標(biāo)系，取距原點(diǎn)為 的任意截面，求得彎矩方程如下：AC段：CD段： DB段：作出梁的彎矩圖如圖P4-2示可見，最大彎矩出現(xiàn)在支座A處 對(duì)單根槽鋼，其最大彎矩為：由于梁為等截面梁，各段的抗彎模量相同， 故 根據(jù)普通槽鋼的幾何性質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（GB/T 707），選擇8號(hào)槽鋼，其，總高為80mm，總寬為43mm，具體尺寸見

11、標(biāo)準(zhǔn)。5-16解：（1）計(jì)算梁受到的最大彎矩由梁受力的對(duì)稱性可知支座C、D的約束反力相等，即：設(shè)集中力的作用點(diǎn)為E，將梁分為CE、ED兩段，以C點(diǎn)為原點(diǎn)，CD方向?yàn)閤軸正方向建立坐標(biāo)系，求得彎矩方程：CE段：ED段：因CE段與ED段受力對(duì)稱，截面受到的彎矩也應(yīng)對(duì)稱。CE段（），單調(diào)遞增，ED段彎矩自然遞減。故 由于是等截面梁，且可得危險(xiǎn)截面的最大正應(yīng)力： 危險(xiǎn)截面為集中力F作用的截面。（2）由前面已求彎矩方程得：梁各處的慣性矩都一樣，其值為 （拉應(yīng)力）（壓應(yīng)力）也即：由于A、B兩點(diǎn)的彎矩均為正值，而A、B點(diǎn)分別位于對(duì)稱中心線的下、上方，因此，A點(diǎn)的應(yīng)力應(yīng)為拉應(yīng)力，B點(diǎn)的應(yīng)力應(yīng)為壓應(yīng)力。5-19解：由靜力平衡方程知，簡支梁兩端的約束反力均為：以梁左端為原點(diǎn)，梁中