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工程力学第3章习题解答.pdf

工程力学第3章习题解答

豆浆
2019-05-22 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《工程力学第3章习题解答pdf》,可适用于高等教育领域

第三章力系的平衡方程及其应用-1在图示刚架中已知kNmmqFkNmkNM不计刚架自重。求固定端A处的约束力。mkNkNAAyAxMFF杆AB及其两端滚子的整体重心在G点滚子搁置在倾斜的光滑刚性平面上如图所示。对于给定的角试求平衡时的角。AlGGBBRFARFlO解:解法一:AB为三力汇交平衡如图所示ΔAOG中sinlAOAOGOAGAGO由正弦定理:)sin()sin(sinll)cos)sin(sinl即sincoscossincossin即tantan)tanarctan(解法二::xFsinRGFA()yFcosRGFB())(FAMsin)sin(RlFlGB()解()、()、()联立得)tanarctan(由AC和CD构成的组合梁通过铰链C连接。支承和受力如图所示。已知均布载荷强度第三章力系的平衡方程及其应用-2kNmq力偶矩mkNM不计梁重。kNkNkNkNDCBAFFFF解:取CD段为研究对象受力如图所示。)(FCMqMFDkNDF取图整体为研究对象受力如图所示。)(FAMqMFFDBkNBFyFDBAyFqFFkNAyFxFAxF如图所示组合梁由AC和DC两段铰接构成起重机放在梁上。已知起重机重P=kN重心在铅直线EC上起重载荷P=kN。如不计梁重求支座A、B和D三处的约束反力。解:()取起重机为研究对象受力如图。)(FFMPRWFFGkNRGF第三章力系的平衡方程及其应用-3()取CD为研究对象受力如图)(FCM'RRGDFFkNRDF()整体作研究对象受力图(c))(FAMRPRBDFFWFkNRBFxFAxFyFkNAyF构架由杆ABAC和DF铰接而成如图所示。在DEF杆上作用一矩为M的力偶。不计各杆的重量求AB杆上铰链AD和B所受的力。第三章力系的平衡方程及其应用-4图示构架中物体P重N由细绳跨过滑轮E而水平系于墙上尺寸如图。不计杆和滑轮的重量求支承A和B处的约束力以及杆BC的内力FBC。第三章力系的平衡方程及其应用-5解:()整体为研究对象受力图(a)WFTAM)()(TRrFrWFBNRBFxFNTWFFAxyFNAyF()研究对象CDE(BC为二力杆)受力图(b)DM)(sinTrFrWFBCNsinWFBC(压力)图示结构中A处为固定端约束C处为光滑接触D处为铰链连接。已知NFFmNMmmBCABmmCECD不计各构件自重求固定端A处与铰链D处的约束力。第三章力系的平衡方程及其应用-6图示结构由直角弯杆DAB与直杆BC、CD铰接而成并在A处与B处用固定铰支座和可动铰支座固定。杆DC受均布载荷q的作用杆BC受矩为qaM的力偶作用。不计各构件的自重。求铰链D受的力。第三章力系的平衡方程及其应用-7图示构架由直杆BCCD及直角弯杆AB组成各杆自重不计载荷分布及尺寸如图。在销钉B上作用载荷P。已知q、a、M、且qaM。求固定端A的约束力及销钉B对BC杆、AB杆的作用力。第三章力系的平衡方程及其应用-8-无重曲杆ABCD有两个直角且平面ABC与平面BCD垂直。杆的D端为球铰支座A端为轴承约束如图所示。在曲杆的AB、BC和CD上作用三个力偶力偶所在平面分别垂直于AB、BC和CD三线段。已知力偶矩M和M求使曲杆处于平衡的力偶矩M和DA、处的约束力。第三章力系的平衡方程及其应用-9解:如图所示:ΣFx=FDx=ΣMy=dFMAzdMFAzΣFz=dMFDzΣMz=dFMAydMFAyΣFy=dMFDyΣMx=dFdFMAzAyMddMddM-在图示转轴中已知:Q=KNr=m轮C与水平轴AB垂直自重均不计。试求平衡时力偶矩M的大小及轴承A、B的约束反力。解:ΣmY=M-Qr=M=KN·mΣY=NAY=Σmx=NBz·-Q·=NBZ=KN第三章力系的平衡方程及其应用-10Σmz=,NBX=ΣX=,NAX=ΣZ=NAZNBz-Q=NAZ=KN-匀质杆AB重Q长LAB两端分别支于光滑的墙面及水平地板上位置如图所示并以二水平索AC及BD维持其平衡。试求()墙及地板的反力()两索的拉力。解:ΣZ=NB=QΣmx=NB·BDsin°-Q·BDsin°-Sc·BDtg°=Sc=QΣmY=-NB·BDsin°Q·BDsin°NA·BDtg°=NA=QΣY=-SBcos°Sc=SB=Q-平面悬臂桁架所受的载荷如图所示。求杆和的内力。第三章力系的平衡方程及其应用-11-平面桁架的支座和载荷如图所示。ABC为等边三角形EF为两腰中点又AD=DB。求杆CD的内力CDF。ED为零杆取BDF研究FCD=F-平面桁架的支座和载荷如图所示求杆和的内力。第三章力系的平衡方程及其应用-12-均质圆柱重P、半径为r搁在不计自重的水平杆和固定斜面之间。杆端A为光滑铰链D端受一铅垂向上的力F圆柱上作用一力偶。如图所示。已知PF圆柱与杆和斜面间的静滑动摩擦系数皆为fS=不计滚动摩阻当时AB=BD。求此时能保持系统静止的力偶矩M的最小值。第三章力系的平衡方程及其应用-13-如图所示A块重N轮轴B重NA块与轮轴的轴以水平绳连接。在轮轴外绕以细绳此绳跨过一光滑的滑轮D在绳的端点系一重物C。如A块与平面间的摩擦系数为轮轴与平面间的摩擦系数为不计滚动摩阻试求使系统平衡时物体C的重量P的最大值。第三章力系的平衡方程及其应用-14

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