工程力学二第3次.docx

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工程力学二第3次

第3次作业

一、问答题（本大题共20分，共5小题，每小题4分）

1.区分临界载荷（临界力）Pcr和许用载荷[P]

2.质点系的惯性力向任何一点简化都得到相同的主矢和主矩，对吗？

3.①θ为何值时，力FA最小；θ为何值时，FA最大？

②若考虑物块A与滑槽间摩擦因数为f时，应如何分析？

③当轮O与杆固结时，上述所求有何变化？

4.如图（a）、（b）、（c）所示运动刚体上各点的速度和加速度的大小和方向对吗？

5.已知平面图形S的运动方程，试写出S上给定点M的运动方程，以及该点的速度和加速度解析表达式

二、计算题（本大题共70分，共10小题，每小题7分）

1.半径为r的圆管，以匀角速度ω绕轴AB转动，小球M以匀速率u在圆管内运动。

试分别写出如下结果。

动点：

动坐标：

相对运动：

牵连运动：

牵连速度：

相对速度：

牵连加速度：

相对加速度：

哥氏加速度：

2.从构件中取出的微元受力如图所示,其中AC为自由表面（无外力作用）。

试求σx和τxy。

3.图示刨床机构，已知曲柄OA=r，以匀角速度ω转动，b=4r。

求在图示位置时，滑枕CD平移的速度。

4.如图（a）所示，两匀质圆盘A和B的质量相等，半径相同，各置于光滑水平面上，并分别受到大小相同的力F和F′作用，由静止开始运动。

若F//F′，分析在运动开始以后到相同的任一瞬时，两圆盘动能TA和TB的关系。

5.如图所示，两轮I，II的半径分别为r1=0.1m,r2=0.15m。

平板AB放置在两轮上。

已知轮I在某瞬时的角速度和角加速度分别为ω=2rad/s,α=0.5rad/s2，求：

 ①板移动的速度和加速度；

②轮II边缘上一点C的速度和加速度。

6.在图所示起重机构中，已知齿轮Ⅰ，Ⅱ的节圆半径分别为R1和R2，鼓轮Ⅲ的半径为R3，设重物M自静止以匀加速度a下落，试求齿轮Ⅱ的转动方程。

7.小车沿水平方向向右作加速运动，其加速度a=0.493m/s2。

在小车上有一轮绕O轴转动，转动的规律为ψ=t2（t以s计，ψ以rad计）。

当t=1s时，轮缘上点A的位置如图所示。

如轮的半径r=0.2m，求此时点A的绝对加速度。

8.图示压杆截面尺寸如图，在xoy平面内两端为球形铰，在ｘoz平面内，A、B、C三处均受球形约束作用。

试比较该压杆在xoz平面内和在ｘoy平面内的稳定性。

9.如图所示机构，各杆自重不计，在D点上作用铅垂力P，试用虚位移原理求在图示位置保持机构平衡的力Q的值。

已知AC=BC=EC=FC=DE=DF=l，θ，P。

（10分）

10.（15分）在图示的折杆中，已知P1＝10kN，P2＝11kN，l＝1.2m，a＝1m，圆截面杆的直径d＝50mm，材料的容许应力［σ］＝160MPa，试按第三强度理论校核AB杆的强度。

三、填空题（本大题共10分，共5小题，每小题2分）

1.为塑性材料拉扭组合变形下危险点的应力状态，分析应选择第______强度理论。

2.随时间作周期性交替变化的应力，称为______。

3.质点惯性力的大小等于质点的______与其______的乘积，方向与加速度的方向相反，作用于周围______上。

4.定轴转动刚体上任一点速度的大小，等于刚体的______与该点的转动半径的乘积。

5.四个常用的古典强度理论的相当表达式分别为______，______，______，______。

答案：

一、问答题（20分，共5题，每小题4分）

1.

参考答案：

解题方案：

评分标准：

2.

参考答案：

答：

不对。

和静力学中力系的简化一样。

惯性力系的主矢与简化中心无关，而主矩与简化中心有关。

只有惯性力偶系的简化与简化中心无关。

解题方案：

评分标准：

3.

参考答案：

[P_8259545F1AA2F0D31ECA816E1191488E]

解题方案：

评分标准：

4.

参考答案：

解题方案：

评分标准：

5.

参考答案：

解题方案：

评分标准：

二、计算题（70分，共10题，每小题7分）

1.

参考答案：

解题方案：

评分标准：

2.

参考答案：

解题方案：

评分标准：

3.

参考答案：

[P_0B643179514D64BF154C11773C43A673]

解题方案：

评分标准：

4.

参考答案：

解题方案：

评分标准：

5.

参考答案：

解题方案：

评分标准：

6.

参考答案：

解题方案：

评分标准：

7.

参考答案：

解题方案：

评分标准：

8.

参考答案：

结论：

xoy平面内的稳定性较好　

解题方案：

稳定的概念

评分标准：

9.

参考答案：

解题方案：

理想约束虚位移原理

评分标准：

10.

参考答案：

解题方案：

常用的强度理论

评分标准：

计算AB杆时，将C处的荷载P2平移到B处并附加一矩为M的力偶（M＝P2a），此时，AB杆的变形为拉伸、弯曲和扭转的组合变形，其受力情况如图（a）所示，固端截面上的K点为危险点，对该点按第三强度理论进行强度校核。

从K点处截取一单元体，其上的应力情况如图（b）所示。

其中σx为K点横截面的应力，是由P1和P2共同引起的，其值为

三、填空题（10分，共5题，每小题2分）

1.

参考答案：

第三或第四

解题方案：

掌握强度理论基本概念和计算方法

评分标准：

答对给全分，答错不给分

2.

参考答案：

交变应力

解题方案：

掌握动载荷基本概念

评分标准：

答对给全分，答错不给分

3.

参考答案：

质量、加速度、施力物体

解题方案：

掌握动静法基本概念

评分标准：

答对给全分，答错不给分

4.

参考答案：

角速度

解题方案：

掌握刚体的基本运动基本概念

评分标准：

答对给全分，答错不给分

5.

参考答案：

解题方案：

常用的强度理论

评分标准：

回答“；；；。

” 获得8分，每空2分