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工程力学参考答案
单项选择题
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A
D
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C
C
A
C
B
B
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A
A
D
D
二、名词解析
1、力矩和力偶
2、点的速度合成定理
3、极限应力和许用应力
4、三力平衡汇交定理
5、胡克定律
答:
力矩和力偶:表示力使物体绕某点转动效应的量称为力对点之矩。大不为力与力臂的乘积。一对等值,反向,不共线的平等力组成的特殊力系,称为力偶。
点的速度合成定理:光滑接触面的约束反力是压力,作用在接触点处,方向沿接触点处的公法线而指向被约束物体。
极限应力和许用应力:材料破坏时的应力称为危险应力或极限应力。将极限应力除以大于1的数(安全系数)n所得的结果称为“许用应力”。
4、三力平衡汇交定理:刚体受三个共面但互不平等的力作用而平衡时,三力必汇交于一点。
三、画受力图
已知支架如图所示,A、B、C处都是铰链连接。在水平杆AD上的D端受到竖直向上的集中力F作用,各杆自重不计,试画出AD杆、BC杆及整个支架的受力图。
解:
(1) BC杆受力图(2分,2个力各1分)
(2) AD杆受力图
(3) 组合梁桥受力图,
四、轴力计算
杆件受力作用如图所示,己知外力P1=200kN,P2=300kN,P3=150kN,不计该杆件的重力,杆件截面积为A=0.002m2,材料容许拉应力为[σ拉]=95MPa,容许压应力[σ压]=-150MPa,请完成以下内容。
(1)分别计算AB、BC、CD三段内的截面轴力N1、N2、N3。
(2)分别计算AB、BC、CD三段内的应力。
(3)分别校核AB、BC、CD三段内的强度。
解:(1)内力计算
N1=P1=200kN…………
图2分N2= P2+P1=500kN…………
图2分
N3= P2+ P3+P1=650kN…………
(2)应力计算
σ1=N1/A=200000/0.0065=30.769MPa…………
σ2= N2/A=500000/0.0065=76.923MPa…………
σ3= N3/A=650000/0.0065=100MPa…………
(3)强度校核
σ1=30.769MPa<[σ拉]=95MPa,AB段强度满足要求。…………
σ2=76.923MPa<[σ拉]=95MPa,BC段强度满足要求。…………
σ3=100MPa>[σ拉]=95MPa,CD段强度不满足要求。…………
计算图示梁A、B支座的支座反力
解:(1)受力图如图所示:(如果将均布荷载画成集中力且数值正确,给分。)
(2)∑X=0 XA=0
∑Y=0 YA- F-16q+YB=0
∑MA=0 -8F1-8×16q+16YB=0
YB =(8×20+8×16×20)/16=170kN(↑)
YA =20+16×20-170=170kN(↑)
六、画内力图
外伸梁受力如图所示,支座A、B处约束反力分别为RA=30kN(↑),RB=90kN(↑),试画出简支梁的剪力图和弯矩图。
解:(1)剪力图
根据梁上荷载情况,将梁分为AD、DB、BC三段。
(1分)
(2)弯矩图
(4分,数值及正负号1分*2组,线条1分*2个
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