工程力学静力学与材料力学.doc

《工程力学》习题选解 PAGE PAGE 18 工程力学 静力学与材?料力学 (单辉祖 谢传锋 著) 高等教育出?版社 课后答案 1-4 试画出以下?各题中指定?物体的受力?图。 (a) 拱ABCD?；(b) 半拱AB部?分；(c) 踏板AB；(d) 杠杆AB；(e) 方板ABC?D；(f) 节点B。 A A B F (a) D C W A F (b) D B (c) F A B D D’ A B F (d) C D W A B C D (e) W A B C (f) 解： A A B F (a) D C W FAx FAy FD A F (b) C B FB FA (c) F A B D FB FD A A B F (d) C FB FC W A B C D (e) FB FA W B (f) FAB FBC 2-6 如图所示结?构由两弯杆?ABC和D?E构成。构件重量不?计，图中的长度?单位为cm?。已知F=200 N，试求支座A?和E的约束?力。 E E D C A B F 6 4 8 6 解：(1) 取DE为研?究对象，DE为二力?杆；FD = FE E E D FE FD (2) 取ABC为?研究对象，受力分析并?画受力图；画封闭的力?三角形： F F FA F’D B D A F F’D FA 3 4 3 2-7 在四连杆机?构ABCD?的铰链B和?C上分别作?用有力F1?和F2，机构在图示?位置平衡。试求平衡时?力F1和F?2的大小之?间的关系。 D D C A B 60o 30o 45o 90o F1 F2 解：（1）取铰链B为?研究对象，AB、BC均为二?力杆，画受力图和?封闭力三角?形； B B F1 FBCBC? FAB FBCBC? FAB F1 45o CF2FCBFCDF2FCB C F2 FCB FCD F2 FCB FCD 由前二式可?得： AB、AC杆受拉?，AD杆受压?。  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。 C C A B a 3 M2 a a 解：(1) 取BC为研?究对象，受力分析，BC为二力?杆，画受力图； B B FB FC C (2) 取AB为研?究对象，受力分析，A、B的约束力?组成一个力?偶，画受力图； A A B F’B FA M2 3-8 在图示结构?中，各构件的自?重都不计，在构件BC?上作用一力?偶矩为M的?力偶，各尺寸如图?。求支座A的?约束力。 A A M2 B C D l l l l 解：(1) 取BC为研?究对象，受力分析，画受力图； M M2 B C FB FC (2) 取DAC为?研究对象，受力分析，画受力图； A A C D F’C FA FD 画封闭的力?三角形； F FA F’C FD 解得  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B?C所受的力?。 A A B W 1.5m C D E 1.5m 2m 2m 解：(1) 研究整体，受力分析，画出受力图?(平面任意力?系)； x x y A B 1.5m C D E 1.5m 2m 2m FA y FAx FB W W (2) 选坐标系A?xy，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)； C C D E W W FD y FDx FCB ? (4) 选D点为矩?心，列出平衡方?程； 约束力的方?向如图所示?。 ABW600CDE8003004-19 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? A B W 600 C D E 800 300 ABW600CD A B W 600 C D E 800 300 FB y FBx FA y FAx W x y (2) 选坐标系B?xy，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)； A A C D FA y FAx FD y FDx FC (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?。 ABCDEFF45o4-20 AB、AC、DE三杆连?接如题4-20图所示?。DE杆上有?一插销F套?在AC杆的?导槽内。求在水平杆?DE的E端?有一铅垂力?F作用时，AB杆上所?受的力。设AD=DB，DF= A B C D E F F 45o 解：(