B1工程力学答案2013121012.docVIP

…………装订线 ……………… 装订线内不要答题，不要填写信息………………装订线 ………… 武汉理工大学考试试题答案（B卷） 2013 ~2014 学年 1 学期 工程力学　　 课程 　 一、 起重构架如题图所示，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。（10） 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。 二、 图示桁架，杆1为圆截面钢杆，杆2为方截面木杆，在节点A处承受铅直方向的载荷F作用，试确定钢杆的直径d与木杆截面的边宽b。已知载荷F=50 kN，钢的许用应力[σ] =160 MPa，木的许用应力[σ] =10 MPa。 解：对节点A受力分析，求出AB和AC两杆所受的力； (2) 运用强度条件，分别对两杆进行强度计算； 所以可以确定钢杆的直径为20 mm，杆的边宽为84 mm。 AE段刚度满足，显然EB段刚度也满足。 三、?图示一等直圆杆，已知 ， ， ， 。试求： （1）最大切应力； （2）截面A相对于截面C的扭转角。（15分） 解：（1）由已知得扭矩图（a） ? ? ? 2） 四、铸铁T梁的载荷及横截面尺寸如图所示，C为截面形心。已知Izm4，yC=157.5mm，材料许用压应力[σc]=160MPa，许用拉应力[σt]=40MPa。试求①画梁的剪力图、弯矩图。②按正应力强度条件校核梁的强度。（18分） 解：①求支座约束力，作剪力图、弯矩图 解得： ②梁的强度校核 拉应力强度校核 B截面 C截面 压应力强度校核（经分析最大压应力在B截面） 所以梁的强度满足要求 五、解：坐标面应力：X（0，30）；Y（0，-30）。根据以上数据作出如图所示的应力圆。图中比例尺为代表。按比例尺量得斜面的应力为：（15分） ，；，； 。 单元体图 应力圆（O.Mohr圆） 主单元体图 可用解析法解： ， ，；，； 。 =30MPa 六、图示矩形截面钢杆，用应变片测得其上、下表面的轴向正应变分别为εa=1.0×10-3与εb=0.4×10-3，材料的弹性模量E=210Gpa。试求拉力F及偏心距e的数值。 解：杆件生拉弯组合变形，依据胡克定律知： 横截面上正应力分布如图： (2) 上下表面的正应力还可表达为： 将b、h数值代入上面二式，求得： 七、图所示结构，载荷P=50KkN，AB杆的直径d=40mm，长度l=1000mm，两端铰支。已知材料E=200GPa，σp=200MPa，σs=235MPa，a=304MPa，b=1.12MPa，稳定安全因数nst=2.0，[σ]=140MPa。试校核AB杆是否安全。（15分） 6.解：以CD杆为研究对象，建立平衡方程 解得： AB杆柔度 由于，所以压杆AB属于大柔度杆 所以AB杆安全 8 A B W 600 C D E 800 300 A B W 600 C D E 800 300 FB y FBx FA y FAx W x y A C D FA y FAx FD y FDx FC F A B C l 450 1 2 F A B C 300 450 1 2 F A B C 300 450 1 2 A y x 450 FAC FAB F FAB FAC F F εa 5 25 εb F e ?b ?a …………装订线 ……………… 装订线内不要答题，不要填写信息………………装订线 ………… 武汉理工大学考试试题答案（B卷） 2013 ~2014 学年 1 学期 工程力学　　 课程 　 一、 起重构架如题图所示，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、