工程力学49044.doc

2-7 在四连杆机构ABCD的铰链B和C上分别作用有力F和F，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。 解：（1）取铰链B为研究对象AB、BC均为二力杆 (2) 取铰链C为研究对象BC、CD均为二力杆 由前二式可得： 3-1 已知梁AB上作用一力偶，力偶矩为M，梁长为，梁重不计。求在图ab，c三种情况下，支座A和B的约束力 解：(a) (b) 受力分析，画受力图；A、B处的约束力组成一个力偶； 列平衡方程： (c) 受力分析，画受力图；A、B处的约束力组成一个力偶； 列平衡方程： 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。 解：(1) 取BC为研究对象BC为二力杆 (2) 取AB为研究对象 3-5 四连杆机构已知OA=0cm，=40cm，作用上的力偶矩大小为=1N.m，求力偶矩AB所受的力。 解：(1) 研究BC杆，受力分析，画受力图： 列平衡方程： (2) 研究AB（二力杆），受力如图： 可知： (3) 研究OA杆，受力分析，画受力图： 列平衡方程： 4-1 试求题4-1图所示各梁支座的约束力。设力的单位为kN， 力偶矩的单位为kN(m，长度单位为m，分布载荷集度为kN/m。 约束力的方向如图所示。 (c)：(1) 研究AB杆，受力分析，画出受力图(平面任意力系)； (2) 选坐标系Axy，列出平衡方程； 约束力的方向如图所示。 (e)：(1) 研究CABD杆，受力分析，画出受力图(平面任意力系)； (2) 选坐标系Axy，列出平衡方程； 约束力的方向如图所示。 4-17 刚架ABC和刚架CD通过铰链C连接，并与地面通过铰链A、B、D连接，如题4-17图所示，载荷如图，试求刚架的支座约束力(尺寸单位为m，力的单位为 kN，载荷集度单位为 kN/m)。 解： (a)：(1) 研究CD杆，它是二力杆，又根据D点的约束性质，可知：FC=FD=0； (2) 研究整体，受力分析，画出受力图(平面任意力系)； (3) 选坐标系Axy，列出平衡方程； 约束力的方向如图所示。 (b)：(1) 研究CD杆，受力分析，画出受力图(平面任意力系)； (2) 选C点为矩心，列出平衡方程； (3) 研究整体，受力分析，画出受力图(平面任意力系)； (4) 选坐标系Bxy，列出平衡方程； 约束力的方向如图所示。 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12 kN。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和滚动铰链支座B的约束力以及杆BC所受的力。 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)； (4) 选D点为矩心，列出平衡方程； 约束力的方向如图所示。 4-19 起重构架如题4-19图所示，尺寸单位为mm。滑轮直径d=200 mm，钢丝绳的倾斜部分平行于杆BE。吊起的载荷W=10 kN，其它重量不计，求固定铰链支座A、B的约束力。 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； (3) 研究ACD杆，受力分析，画出受力图(平面任意力系)； (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。 8-2 试画出8-1所示各杆的轴力图。 (b) 8-5 图示阶梯形圆截面杆，承受轴向载荷F1=50 kN与F2作用，AB与BC段的直径分别为d1=20 mm和d2=30 mm ，如欲使AB与BC段横截面上的正应力相同，试求载荷F2之值。 解：(1) 用截面法求出1-1、2-2截面的轴力； (2) 求1-1、2-2截面的正应力，利用正应力相同； 8-7 图示木杆，承受轴向载荷F=10 kN作用，杆的横截面面积A=1000 mm2，粘接面的方位角θ= 450，试计算该截面上的正应力与切应力，并画出应力的方向。 解：斜截面的应力 (2) 画出斜截面应力 8-14 图示桁架，杆1与杆2的横截面均为圆形，直径分别为d1=30 mm与d2=20 mm，两杆材料相同，许用应力[σ]=160 MPa。该桁架在节点A处承受铅直方向的载荷F=80 kN作