2016新版工程力学习题库 联系客服

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建立梁的平衡方程,有

?X?0,X=0

B

?Y?0, Y +Y-R-P=0

B

A

?MB(F)?0,P×1-R×1+ YA×2=0

解得

XB=0,YA=﹣250N,YB=3750N

y q P R D B YB 1m XB A YA 2m 1m x 7.梯子的两部分AB和AC在A点铰接,D、E两点用水平绳连接,如图4-15所示。梯子放在光滑水平面上,P力作用位置如图中所示。不计梯重,求绳的拉力S。

A

l h l

P a E

α α

C B

图4-15 解:以梯子整体为研究对象,共受NB,NC,P三力作用而平衡,建立平衡方程,有

?Y?0,N+N=P

B

C

?MB(F)?0,NC×2icosα-P[(l-a) cosα+lcosα]=0

解得 NC=

2l?aaP,NB=P

2l2l再选AB为研究对象,取A点为矩心,有

S×l-NB×lcosα=0

解得S=

aPcos? 2h

8.起重构架如图4-16所示。滑轮直径d=200mm,钢丝绳的倾斜部分平行于杆BE,吊起荷载Q=20KN,其他重力不计。求固定较支座A,B处的约束反力

800mm 300mm 800mm 800mm

C A 600mm E E D Q

B 图4-16 解:如图所示,解除A,B处约束,建立整个构架的平衡方程有

?X?0,X+X=0 (1)

A

B

?Y?0, Y+Y-Q=0 (2)

A

B

?MB(F)?0, -XA×600-Q×1150=0 (3)

Qd×22再选AD为研究对象,取D为矩心,有

-YA×800-

=0 (4)

联立式(1)(2)(3)(4)解得

XA=-38.3KN, XB=38.3KN YA=-1.25KN, YB=21.25KN

600mm 800mm YA 300mm XA A YB C E E

D Q

B XB 9.由AC和CD构成的组合梁通过铰链C铰接。已知,q=10KN/m,M=40KN·m,几何尺寸如图4-17所示。不计梁重,求支座A,B,D的约束反力和铰链C处所受的力。

q M D

A B NB C\\

2m 2m 2m 图4-17 2m 解:由题可知A处水平约束反力XA=0,A,B,D三处梁均受竖直方向约束力YA,NB,ND,选整段梁ABCD为研究对象(见第9题解图),建立平衡方程有

?Y?0,Y+N+N=q×4=40KN (1)

A

B

D

?MC(F)?0,ND×4-M-NB×2-YA×4=0 (2)

再选梁段CD位研究对象,以C为矩心有

ND×4-M-q×2×1=0 (3) 由式(1)(2)(3)解得

YA=-15KN, ND=15KN, NB=40KN 解除C处约束,由CD段平衡方程有

YC+ND=q×2=20 解得 YC=5KN YAA XA

NB C\\q M D Y

2m 2m 2m ND 2m

10.如图4-18所示机构,C,D,E,F,H处为铰接。已知,P1=60kN,P2=40kN,P3=70kN,机构尺寸如图所示。求1,2,3杆所受的力。

3m P1 A C 3m P2 4m P3 4m B H 2 D 3m 1 3 4m E 6m F 4m 图 4-18 解:选整个机构为研究对象,如下图(1),解除A,B处约束,取A为矩心,有 -P1×3-P2×6-P3×10+NB×14﹦0 NB﹦80kN

再选HDBF为研究对象,以H为矩心,分析其受力如图(2)所示,有 -P3×3-S3×3+NB×7﹦0 S3﹦117kN

选节点E为研究对象,分析其受力如图(3)所示,建立平衡方程有

S1cosα-S’3=0 (1) S1sinα-S2 =0 (2)其中 sinα=35 , cosα= 45 解得 S331=5S3=146kN,S2=146×5=87.8kN

YNB A P1 P2 P3 A XA C H D B E F (1)