《工程力学》综合复习资料 联系客服

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(提示:先求支座反力,再用截面法求三根杆的轴力) 解答:

以整体为研究对象,画受力图,如下图所示。其中A为固定铰链支座,故RA的方向未定,将其分解为XA、YA;B为可动铰链支座,RB的方向垂直于支撑面,Q、P为主动力,列出平衡方程:

a b ③ A ② C ① a D B

Q P a ?mA(F)?0 P?2a?Q?b?RB?3a?0

A?X?0 X?Y?0 YA?Q?0

?RB?P?0

解得:XA=-Q=-400 kN (负号说明XA方向向左) YA =(Pa-Qb)/3a = 300kN(向上)

RB=(2Pa+Qb)/3a=900kN(向上)

然后利用截面法进行解题,作Ⅰ-Ⅰ截面如图所示,分别有①、②、③杆的轴力为N1、N2、N3,假设方向均为拉力,列平衡方程为:

首先以左半部分为研究对象,对E点取矩有:

b E A ③ Ⅰ ② C ① Ⅰ a D Q B

XA YA a P a RB

?mE(F)?0 YA?a?XA?b?N1?b?0?N1?对D取矩有:

XA?b?YA?a?800KN(拉力)

b?mD(F)?0 YA?2a?N3?b?0?N3??对A取矩有:

YA?2a??800KN(负号代表压力) b?mA(F)?0 N3?b?N2?ADsin??0; sin??bb?a22?N2?500KN(拉力)

( 3-7 )已知:梁ABC与梁CD ,在C处用中间铰连接,承受集中力P 、分布力q、集中力偶 m ,

其中P =5 kN , q =2.5 kN/m , m =5 kN·m 。 试求A 、B 、C处的支座反力。

(3-8)梁及拉杆结构如图所示,已知q,a,3a。

求固定铰链支座A及拉杆BD的约束反力 RA及RBD。

答:RA=(4/3)qa ,RBD=(8/3)qa

(3-9)已知:连续梁由AB梁和BC梁,通过铰链B连接而成. m =10 kN·m,q=2 kN/m ,a=1 m .

求:A、B、C处的约束力

RC?P A q B 2m C 2m F 1m m D E 1 m 1m 1m RBD D RA q A 3a B a C m A q C B a XA?0a XB?0答:YA?3.5a kNa MA??4kN?mYB?1.5kN(3-10) ΣMo(F)=0 ”是什么意思?

qa?0.5kN4平面力系中各力对任意点力矩的代数和等于零。 (3-11) 什么是平面一般力系?

各力的作用线分布在同一平面内的任意力系。

第四章 材料力学绪论(9题)

(4-1)材料的基本假设有哪几个?

(4-2)杆件有哪几种基本变形?对每种基本变形,试举出一个工程或生活中的实际例子。

(4-3)材料力学的主要研究对象是什么构件? (4-4)什么是弹性变形?什么是塑性变形? (4-5)什么是微元体?它代表什么?

(4-6)什么是内力?有几种内力素?各内力素的常用符号?

(4-7)什么是应力?有几种应力分量?各应力分量的常用符号?应力的常用单位?

(4-8)什么是应变?有几种应变分量?各应变分量的常用符号?为什么说应变是无量纲的量? (4-9)什么是强度失效?刚度失效?稳定性失效?

(4-1)在材料力学中,对于变形固体,通常有以下几个基本假设:

(1)材料的连续性假设,认为在变形固体的整个体积内,毫无空隙地充满着物质。 (2)材料的均匀性假设,认为在变形固体的整个体积内,各点处材料的机械性质完全一致。 (3)材料的各向同性假设,认为固体在各个方向上的机械性质完全形同。 (4)构件的小变形条件

(4-2)、杆件的基本变形包括:拉伸或压缩,剪切,扭转,弯曲,具体工程实例大家可以进行思考。 (4-3)、材料力学主要研究变形固体,即变形体。

(4-4)、固体受力后发生变形,卸除荷载后可以消失的变形,称为弹性变形。当荷载超过一定限度时,卸除荷载后,仅有部分变形消失掉,部分变形不能消失而残留下来,这种变形称为塑性变形或残余变形。

(4-5)、在构件内围绕某点,用三对互相垂直的截面,假想地截出一个无限小的正六面体,以这样的正六面体代表所研究的点,并称为微小单元体。

(4-6)、无论构件是否受载,构件内部所有质点间总存在有相互作用的力。这种力称为内力。有六种内力素,常用符号为:N,Qy,Qz,Mn,My,Mz。

(4-7)、在微小面积上分布内力的平均集度称为此微小面积上的平均应力。分为正应力(用?表示)与剪应力(用?表示),常用单位:N/m

(4-8)、单位长度应力变化量称为应变,分为线应变(用?表示)与角应变或剪应变(用?表示),它们都是度量受力构件内一点变形程度的基本量。

(4-9)、强度失效:构件所受荷载大于本身抵抗破坏的能力;刚度失效:构件的变形,超出了正常工作所允许的限度;稳定性失效:构件丧失原有直线形式平衡的稳定性。

第五章 轴向拉伸与压缩(12题)

(5-1)弹性模量E的物理意义?

弹性模量E表征材料对弹性变形的抵抗能力,是材料机械性能的重要指标。

2(5-2)EA是什么?物理意义?

EA称为拉、压杆截面的抗拉刚度。

(5-3)脆性材料和塑性料如何区分?它们的破坏应力是什么? (5-4)轴向拉伸与压缩杆件的胡克定律公式如何写?说明什么问题?

Nl,表述了弹性范围内杆件轴力与纵向变形间的线性关系,此式表明,当N、l和A一定时,E愈大,EA杆件变形量?l愈小。

?l?(5-5)σ

p、

σe 、σ

S、

σb----代表什么?

σp——比例极限;σe——弹性极限;σS——屈服极限或者流动极限;σb——强度极限 (5-6)什么是5次静不定结构?

未知力的个数多于所能提供的独立的平衡方程数,且未知力个数与独立的平衡方程数之差为5,这样的结构称为5次静不定结构。

(5-7)已知:拉杆AB为圆截面,直径d=20mm,许用应力[σ]=160MPa 。 试求:校核拉杆AB的强度。

解题提示:

根据前面第三章学过的平衡条件,以点A为研究对象,分别列X、Y方向的平衡方程:

A

B α=22.8O C P=15kN ?X?0 NAC?NABcos22.8o?0

AB?Y?0 P?Nsin22.8o?0

解得:NAB=38.71kN

又由于拉杆AB为圆截面,直径d=20mm,所以拉杆AB的面积为

?d24?314.16mm2

所以:?AB?NAB?123 MPa <[σ]=160MPa ,满足强度要求 AAB2

(5-8)下图所示结构中,AB为钢杆,横截面面积为A1=500 mm, 许用应力为

〔σ1〕=5 0 0 MPa 。BC杆为铜杆,横截面面积为A2=7 0 0 mm ,许用应力〔σ2〕=1 0 0MPa 。已知

集中载荷P为铅垂方向。

试根据两杆的强度条件确定许可载荷〔P〕。 答:1、N1、N2—P的静力平衡关系 N1 = 0.8 6 6 P N2 = 0.5 P

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