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1、應(yīng)用力學(xué)作業(yè)答案應(yīng)用力學(xué)作業(yè)答案第一章 靜力學(xué)基本概念1-1 它們的主要區(qū)別是:二力平衡公理中所說的兩個力是作用在同一物體上的;而作用力與反作用力是分別作用在兩個不同的物體上,所以這兩個力也談不上平衡。1-2 可以。沿 A、B 兩點的連線方向加上一對大小相等、方向相反的力即可。這樣的一對力滿足二力平衡條件,可以使曲桿處于平衡狀態(tài)。1-3 此三力一定不平衡。這是因為:若將力系中的任意兩個力合成,并用其合力表示,則原力系成為由兩個力組成的力系,且這兩個力的作用線不在一條直線上,所以力系一定不平衡。1-4 等式 F=F1+F2為矢量式,表示矢量 F 為 F1與 F2的矢量和;而 F=F1+F2則為代
2、數(shù)式,僅表示F、F1、F2間的數(shù)量關(guān)系。1-5 略1-6 略1-7 略1-8 略1-9 略第二章 平面匯交力系與平面力偶系2-1 合力的大小為 407.4N,與 x 軸所夾銳角為 26.5(在第二象限) 。2-2 FAB=556.8N(拉) ;FAC=3942N(壓) 。2-3 (a)MO(F)=Fl;(b)MO(F)=0;(c)MO(F)=F(l+r) ;(d)MO(F)=Flsin;(e)MO(F)=-Fa;(f)。sin)(22blFMOF2-4(1)5.98Ncm;(2)3652。2-5 力偶不能用一個力與之平衡。圖示平衡現(xiàn)象并非一個力與力偶平衡。實際上,作用于圖示剛體上的力除 F 外
3、,還有軸承 O 處的約束反力,該反力與 F 大小相等、方向相反,與力 F 組成一個力偶。所以,圖示剛體的平衡實際上是平面力偶系的平衡。第三章 平面任意力系3-1 FNA=35.4N;FNB=84.6N;FT=207.8N。3-2 7.41kN。3-3 FA=-15kN;FB=40kN;FC=5kN;FD=15kN。3-4 FA=-15kN;MA=60kNm;FB=30kN;FC=-20kN。3-5 W1/W2=a/l。3-6 靜止;摩擦力為 90kN。3-7 26.06kN;20.93kN。3-8 fba2第四章 空間力系4-1 F1x=0,F(xiàn)1y=0,F(xiàn)1z=6kN;F2x=-1.414kN
4、,F(xiàn)2y=1.414kN,F(xiàn)2z=0;F3x=2.31kN,F(xiàn)3y=-2.31kN,F(xiàn)3z=2.31kN。4-2 Mx(F)=-43.3Nm;My(F)=-10Nm;Mx(F)=-7.5Nm。4-3 FDA=FDB=-9.66kN;FDC=12.25kN。4-4 F2=2.19kN;FAx=-2.00kN;FAz=0.375kN;FBx=-1.77kN;FBz=-0.153kN。第六章 軸向拉伸與壓縮6-1 圖(a) 、 (b)所示構(gòu)件為軸向拉伸(或壓縮) ,因為作用在各截面的外力(或外力的合力)作用線與桿件軸線重合;而圖(c) 、 (d)所示桿件則非軸向拉伸(或壓縮) ,因為作用在各截面上的
5、外力作用線與桿件軸線不重合。6-2 圖(a) 、 (b)所示兩種情況下,桿 1 均為受拉桿,適合選用低碳鋼;桿 2 均為受壓桿,適合選用鑄鐵。這是由于鑄鐵的許用拉應(yīng)力比許用壓應(yīng)力要低得多,所以不適于受拉的桿件,但適合于受壓的桿件。且鑄鐵價格低廉,有利于降低成本。6-3 (a)FN1=-2kN;FN2=2kN;FN3=-4kN;軸力圖略。 (b)FN1=-5kN;FN2=10kN;FN3=-10kN;軸力圖略。6-4 FN1=-20kN;FN2=-10kN;FN3=10kN;軸力圖略。1=-100MPa;2=-33.3MPa;3=25MPa。6-5 F503MPa。6-6 max=71.55MP
6、a,螺栓強度足夠。6-7 d26.76mm;b164.4mm。第七章 剪切與擠壓7-1 d50mm。4-9 F=291.7N。第八章 扭轉(zhuǎn)8-1 (a)Mx1=-1 kNm;Mx2=3.5 kNm;Mx3=2kNm;扭矩圖略。(b)Mx1=3 kNm;Mx2=3 kNm;Mx3=1kNm;扭矩圖略。8-2 MxAB=-114.6kNm;Mx2=152.8 Nm;MxCD=57.3Nm;扭矩圖略。8-3 圖(a) 、 (d)正確。8-4 空=25.5MPa,實=56.6MPa,所以軸的強度足夠。8-5 d22.2mm。第九章 平面彎曲9-1 略。9-2 Fmax=49.8kN。9-3 b69.3
7、mm;h207.9mm。9-4 +=24.1MPa +;-=52.4MPa-,所以梁的強度足夠。若將 T 形梁倒置,受拉側(cè)與受壓側(cè)位置與原來正好相反,使最大拉應(yīng)力增大,最大壓應(yīng)力減小,與材料的承載特性不相符,是不合理的。第十章 組合變形10-1 Pmax=23.6kN。10-2 d26.3mm第十一章 材料力學(xué)其它知識簡介11-1 壓桿兩端均為球鉸支承,試說明當(dāng)分別采用圖 11-1 所示截面時,壓桿若發(fā)生失穩(wěn),橫截面將繞哪個軸轉(zhuǎn)動?11-2 圖 11-2 所示四根壓桿的材料相同、直徑相等,試說明哪根壓桿的承載能力最強?哪根壓桿承載能力最差?11-3 何謂交變應(yīng)力?交變應(yīng)力作用下構(gòu)件的破壞有何特點?11-4 影響構(gòu)件疲勞極限的主要因素有哪些?圖 11-1圖 11-2