中南-工程力學(xué)紙質(zhì)作業(yè)及答案

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1、《工程力學(xué)》學(xué)習(xí)中心：專業(yè)：學(xué)號(hào)：姓名：一、填空題1.剛體同一平面作用三個(gè)力，大小均為F，如圖所示。力系合成的結(jié)果是。2.立方體邊長(zhǎng)為a，在頂角A和B處分別作用力Q和P，Mx(P)=，MY(P)=，My(Q)=，Mz(Q)=。3.平面任意力系平衡的充要條件是。4.低碳鋼拉伸可以分成四個(gè)階段。5.直徑為d=10mm的試件，標(biāo)距l(xiāng)=50mm，拉伸斷裂后，兩標(biāo)點(diǎn)間的長(zhǎng)度l1=63.2mm，縮頸處的直徑d1=5.9mm，則材料的延伸率δ=，截面收縮率ψ=，判斷材料是（塑性材料/脆性材料）。6.階梯桿受力如圖所示，設(shè)AB和BC段的橫截面面積分別為2A和A，彈性模量

2、為E，則桿中最大正應(yīng)力為，截面C的位移為。7.圖所示螺釘受拉力F作用，已知材料的許用切應(yīng)力[τ]、許用擠壓應(yīng)力[σbs]及許用拉應(yīng)力[σ]，螺釘直徑為d，釘頭高度為h、螺帽直徑為D，則螺釘?shù)募羟袕?qiáng)度條件，擠壓強(qiáng)度條件，拉伸強(qiáng)度條件。8.圖所示厚度分別為t的兩塊鋼板，用兩個(gè)直徑為d的鉚釘相連，受一對(duì)拉力F作用，則每個(gè)鉚釘?shù)?，?.階梯軸尺寸及受力如圖所示，AB段與BC段材料相同，d2=2d1，BC段的最大切應(yīng)力與AB段的最大切應(yīng)力之比等于。10.在集中力作用處，梁的剪力圖有，其變化值等于；在集中力偶作用處，梁的彎矩圖有，其變化值等于。11.圖示簡(jiǎn)支梁，CB

3、段上剪力圖為一向下斜直線，CB段彎矩圖為次曲線，而AC段剪力圖為次曲線，彎矩圖為次曲線。12.跨度為l的簡(jiǎn)支梁已知EI，當(dāng)整個(gè)梁承受均布荷載q時(shí)，梁中點(diǎn)撓度，圖示簡(jiǎn)支梁跨中撓度。13.圖所示梁的三個(gè)點(diǎn)中，單向應(yīng)力狀態(tài)的點(diǎn)是，純剪應(yīng)力狀態(tài)的點(diǎn)是，在任何截面上應(yīng)力均為零的點(diǎn)是。14.某抗彎構(gòu)件的截面為T形如圖所示，z軸為彎曲的中性軸，為使截面上緣的最大拉應(yīng)力和下緣的最大壓應(yīng)力同時(shí)分別達(dá)到[σt]和[σc]，應(yīng)將y1和y2的比值設(shè)計(jì)成。15.已知矩形截面受彎梁上某截面A、B兩點(diǎn)處的正應(yīng)力，，則處于AB中間的C點(diǎn)正應(yīng)力。16.圖所示，梁最大拉應(yīng)力的位置在點(diǎn)處。1

4、7.圖示受壓柱橫截面上最大壓應(yīng)力的位置在點(diǎn)處。18.圖示點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)，單位是MPa，該點(diǎn)的主應(yīng)力，，，最大切應(yīng)力。19．圖示點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)，第三強(qiáng)度理論校核該點(diǎn)的強(qiáng)度條件是，第四強(qiáng)度理論校核該點(diǎn)的強(qiáng)度條件是。20.圖示材料相同、直徑相等的細(xì)長(zhǎng)桿，桿能承受的壓力最大；桿能承受的壓力最小。二、作圖題1.分別畫出下列各物體的受力及整個(gè)系統(tǒng)的受力圖，各桿的自重不計(jì)。⑴⑵2.作下列各梁的剪力和彎矩圖。⑴⑵⑶三、計(jì)算題1．試求梁的支座約束力。2．圖示結(jié)構(gòu)A處為固定端約束，C處為光滑接觸，D處為鉸鏈連接。已知F1=F2=400N，M=300N·m，AB=BC=400mm

5、，CD=CE=300mm，α=45o，不計(jì)各構(gòu)件自重，求固定端A處與鉸鏈D處的約束力。3.結(jié)構(gòu)如圖所示。作用在結(jié)構(gòu)上的力P=10kN，力偶矩m=12kN·m，分布載荷的最大值q=0.4kN/m。求A、B、C處的約束力。4.圖所示傳動(dòng)軸中，作用于齒輪上的齒合力F推動(dòng)AB軸作勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。已知皮帶上皮帶緊邊的拉力T1=200N，松邊的拉力T2=100N，皮帶輪直徑D1=160mm，圓柱齒輪的節(jié)圓直徑D=240mm，壓力角α=20o，其它尺寸如圖。試確定力F的大小和軸承A、B處的約束力。5.平面桁架的支座和載荷如圖所示，求1、2、3的內(nèi)力。6.求圖所示截面的形心，

6、單位mm。7．圖所示桿件，橫截面面積為20cm2，承受軸向載荷P=200kN，試計(jì)算互相垂直的截面AB與BC上的正應(yīng)力和切應(yīng)力，并求桿內(nèi)最大正應(yīng)力和最大切應(yīng)力。8.圖示鋼木桁架，其尺寸及計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖所示。已知FP=16kN，鋼的許用應(yīng)力[σ]=120MPa。試選擇鋼豎桿DI的直徑d。9.圖所示木制短柱的四角用四個(gè)40×40×4的等邊角鋼加固。已知角鋼的許用應(yīng)力[σ]1=160MPa，E1=200GPa；木材的許用應(yīng)力[σ]2=12MPa，E2=10GPa。試求許可載荷FP。10.如圖所示，厚度為t2=20mm的鋼板，上、下用兩塊厚度為t1=10mm的蓋板

7、和直徑為d=20mm的鉚釘連接，每邊有三個(gè)鉚釘。若鋼的[τ]=120MPa，[σbs]=280MPa，[σ]=160MPa，F(xiàn)=200kN，試校核該接頭的強(qiáng)度。11．傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速為n=500r/min，主動(dòng)輪1輸入功率P1=500馬力，從動(dòng)輪2、3分別輸出功率P2=200馬力，P3=300馬力。已知[τ]=70MPa，[θ]=1o/m，G=80GPa。試確定傳動(dòng)軸的直徑。12．梁的載荷及橫截面尺寸如圖所示，尺寸單位為mm。許用拉應(yīng)力[σt]=40MPa，許用壓力[σc]=160MPa。試按正應(yīng)力強(qiáng)度條件校核梁的強(qiáng)度。13.圖示為一承受純彎曲的鑄鐵梁，其截

8、面為形，材料的拉伸和壓縮許用應(yīng)力之比[σt]/[σc]=1/4。求水平翼板的合理