应用力学复习资料Word文档下载推荐.docx
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17.全反力与接触面公法线间的最大夹角称为摩擦角。
18.物体放在不光滑的支承面上,就一定受摩擦力作用。
19.空间的一个力F,在x轴上的投影等于零,则此力的作用线必与x轴垂直。
20.要想增加构件的强度的刚度,就必须采用高强度材料或增大构件的截面尺寸。
21.在分析杆件变形时,力的平移定理仍然适用。
22.杆件在一对等值、反向、共线的外力作用,所产生的变形必然是轴向拉伸(或压缩)变形。
23.两根材料不同的等截面直杆,受相同的轴力作用,其长度和截面也相同,则这两根杆横截面上的应力是相等的。
24.只要杆件的变形在弹性范围内,胡克定律就成立。
25.衡量塑性材料承载能力的强度指标是屈服极限。
26.塑性材料的极限应力是指强度极限。
27.剪切实用计算的强度条件中的剪应力,实际上是剪切面上的平均剪应力。
28.只要圆截面杆的两端受到一对等值、反向的力偶作用,杆件就将发生扭转变形。
29.在截面面积相等的情况下,空心圆轴比实心圆轴的强度大、刚性好。
30.圆轴的最大扭转切应力出现在截面边缘上各点。
31.若在一段梁上作用着均布载荷,则该段梁的弯矩图为二次抛物线。
32.若在一段梁上作用着均布载荷,则该段梁的弯矩图为倾斜直线。
33.在集中力所在截面上,剪力图上将出现突变,且变化量等于该集中力的大小。
34.若在一段梁上没有载荷,则该段梁上的剪力图为水平直线。
35.在集中力偶所在截面上,剪力图上没有变化。
36.在集中力所在截面上,弯矩图上将出现转折。
37.在集中力偶所在截面上,弯矩图上将出现突变,且变化量等于该集中力偶的矩。
38.弯曲正应力在横截面上是均匀分布的。
39.弯曲正应力的最大值出现在距中性轴最远处。
40.从弯曲正应力强度考虑,在矩形、圆形及工字形截面中,以圆形截面最为合理。
41.纯弯曲的梁,横截面上只有剪力,没有弯矩。
42.构件只要具有足够的强度,就可以安全、可靠的工作。
43.压杆的承载能力随其柔度的增大而减小。
44.在交变应力作用下,构件破坏时的最大应力低于静应力下的强度极限。
45.在交变应力作用下,塑性材料的破坏也可能表现为脆性断裂。
46.力偶可以用一个力等效代替。
47.在进行挤压强度计算时,挤压计算面积均按实际接触面积计算。
二、填空题:
1.刚体是指受力后______保持不变的物体。
2.物体相对于地球处于静止或匀速直线运动状态,称为______。
3.约束反力的大小(或方向)会随______的变化而变化。
4.柔索约束的反力特点是沿______离开物体。
5.光滑接触面约束的约束反力沿______指向物体。
6.光滑铰链约束的约束反力通过______,当其方向难以判断时,常用______来表示。
7.固定端约束不仅能限制物体的移动,还能限制物体的______。
8.只受两个力作用而处于平衡状态的构件,称为______。
9.合力在任一坐标轴上的投影等于______在同一轴上投影的代数和。
10.力对点之矩为零的条件是力的作用线通过______。
11.力偶对其作用面内任一点之矩都等于______。
12.平面汇交力系的合力对某点之矩,等于力系中各力对同一点之矩的______。
13.在计算力对点之矩时,若力臂不易直接求得,可应用______定理求解。
14.平面任意力系向一点简化的结果有三种情形,即合力、______或______。
15.平面任意力系平衡方程的三矩式,只有满足三个矩心______的条件时,才能成为力系平衡的充要条件。
16.在列平衡方程的投影方程时,一般应使其中的一个坐标轴与某一未知力_____,以减小方程中的未知量。
17.在列力矩方程求解未知量时,应将矩心取在______点,以减少方程中的未知量。
18、全反力与接触面公法线间所能形成的最大夹角称为______。
19.摩擦角与静摩擦因数的关系为______。
20.摩擦力的方向总是与物体相对运动方向或______的方向相反。
21.静摩擦力的大小应由______确定。
22.力对轴之矩为零的条件是______。
23.构件抵抗______的能力称为强度,抵抗______的能力称为刚度。
24.确定内力的基本方法是______。
25.胡克定律在σ1≤______时才成立。
26.塑性材料的极限应力为______,脆性材料的极限应力为______。
27.材料的塑性指标有______和______。
28.在进行挤压强度计算时,若挤压面为半圆柱面,应以______作为挤压计算面积。
29.圆轴扭转时,横截面上只有______应力,没有______应力。
30.圆轴扭转时,横截面上各点的切应力与其到圆心的距离成______比,最大切应力出现在______处。
31.梁的常见形式有______、______和______。
32.梁的中性层与横截面的交线称为______。
33.若一段梁上没有载荷,则这段梁上的剪力图为______,弯矩图为______。
34.若一段梁上作用着均布载荷,则这段梁上的剪力图为______,弯矩图为______。
35.度量梁的变形的基本量是______和______。
36.偏心拉伸为______与______的组合变形。
37.临界应力的欧拉公式只适用于______杆。
38.构件在交变应力作用下发生破坏时,其断口明显地分为两个区域,即______区和______区。
39.影响构件疲劳极限的主要因素有______、______和______。
40.由于构件截面尺寸的突变而产生的局部应力骤增的现象,称为______。
三、作图题:
1.作出下列杆件的轴力图。
(a)(b)
2.作出下列圆轴的扭矩图。
3.作出下列各梁的剪力图和弯矩图。
(c)(d)
(e)(f)
四、计算题:
1.起重机(不含平衡锤)重量为P=500kN,其重心在离右轨1.5m处,如图所示。
若起重量为P1=250kN,突臂伸出离右轨10m,跑车本身重量略去不计,欲使跑车满载或空载时起重机均不致翻倒,求平衡锤的最小重量P2及平衡锤到左轨的最大距离x。
2.起重构架如图所示,载荷P=10kN,A处为固定端,B、C、D处均为铰链。
试求杆BD及A、C处的约束反力。
3.组合梁由AC和CD两段铰接构成,起重机放在梁上,如图所示。
已知起重机重P1=50kN,重心在铅直线EC上,起重载荷P2=10kN。
如不计梁重,求支座A、B、和D三处的约束反力。
4.图示为一连续梁,已知q、a及θ,不计梁的自重,求A、B、C三处的约束反力。
5.水平梁AB由铰链A和杆BC所支持,如图所示。
在梁上D处用销子安装半径为r=0.1m的滑轮。
有一跨过滑轮的绳子,其一端水平地系于墙上,另一端悬挂有重P=1800N的重物,如AD=0.2m,BD=0.4m,φ=45º
,且不计当梁、杆、滑轮和绳的重量,求铰链A和杆BC对梁的约束反力。
6.图示为凸轮机构,已知推杆(不计自重)与滑道间的摩擦因数为fs,滑道宽度为b。
设凸轮与推杆接触处的摩擦忽略不计,问a为多大,推杆才不致被卡住。
7.攀登电线杆的脚套钩如图所示。
设电线杆直径d=300mm,A、B间的铅直距离b=100mm。
若套钩与电线杆之间摩擦因数fs=0.5,求工人操作时,为了安全,站立处距电线杆轴线间的最小距离l。
8.两块厚度为10mm的钢板,用直径为17mm的铆钉搭接在一起,如图所示。
已知钢板拉力FP=60kN,铆钉的[]=40MPa,[c]=280MPa,试确定所需的铆钉数(假设每个铆钉的受力相等)。
9.宽度b=0.1mm的两矩形木杆互相联接如图所示,若载荷FP=50kN,木杆的许用切应力[]=1.5MPa,许用挤压应力[c]=12MPa,,试求a和δ的大小。
10.一传动轴的受力如图所示,已知材料的许用切应力[]=40MPa,许用单位长度扭转角[rad/m]=0.5°
/m,材料的切变模量G=80GPa,试设计该轴的直径。
11.轴AB如图所示,转速n=120r/min,由传动带带动,输入的功率P1=40kW,由齿轮和联轴器输出的功率相等,为P2=P3=20kW。
设d1=100mm,d2=80mm,[]=20MPa,试校核该轴的扭转强度。
12.实心圆轴和空心圆轴通过牙嵌式离合器联接,如图所示。
已知轴的转速n=100r/min,传递的功率P=7.5kW,材料的许用切应力[]=40MPa。
试通过计算确定:
(1)实心圆轴的直径d1;
(2)空心圆轴(D2/d2=0.5)的外径D2。
(a)(b)(c)
13.图示简支梁为矩形截面,已知b=50mm,h=150mm,FP=16kN。
试求:
(1)截面1-1上D、E、F、H点的正应力;
(2)梁的最大正应力;
(3)若将梁的截面翻转90º
(图c),则梁内的最大正应力成为原来的几倍。
14.剪刀机构如图所示,AB和CD杆的截面均为圆形,材料相同,许用应力[σ]=100MPa。
设FP=200kN,试确定AB与CD杆的直径。
15.⊥型截面铸铁梁的尺寸和载荷如图所示。
如材料的许用拉应力[]+=40MPa,许用压应力[]-=80MPa,截面对z轴的二次轴矩为Iz=10180mm,h1=96.4mm,试计算该梁的许用载荷FP。
16.卷扬机结构尺寸如图所示,已知l=0.8m,R=0.18m,AB轴直径d=0.03m,电动机功率P=2.2kW,轴AB的转速n=150r/min,轴材料的许用应力[]=90MPa,试按第三强度理论校核AB的强度。
17.带轮轴AB作匀速转动,如图所示。
B轮直径D1=800mm,传动带拉力沿铅垂方向;
C轮直径D2=400mm,传动带拉力沿水平方向。
已知轴材料的许用应力[]=60MPa,直径d=90mm。
试用第四强度理论校核轴的强度。
18.轴的尺寸如图所示,单位为mm。
外力偶矩Me=300N·m,轴材料的许用扭转切应力[]=60MPa。
试校核轴的强度。
19.一单梁桥式吊车如图所示,梁由28b工字钢制成。
已知Wz=534.29cm3,材料的许用正应力[]=140MPa。
忽略梁的自重,试确定允许的最大起重量(含小车自重)。
20.组合梁受力、尺寸如图所示。
已知F=10kN,M=40kN·
m,a=1m,梁的自重可忽略不计,试计算A、B、C各处的约束反力。
21.图示外伸梁由36b工字钢制成,其弯曲截面系数为Wz=919cm3,若作用在梁上的载荷F=120kN,梁材料的许用弯曲应力[]=160MPa,试校核梁的强度。
参考答案
一、判断题:
1.×
2.√3.√4.×
5.×
6.√7.×
8.√9.√10.×
11.√
12.×
13.√14.×
15.√16.×
17.√18.×
19.√20.×
21.×
22.×
23.√24.×
25.√26.×
27.√28.×
29.√30.√31.√32.×
33.√
34.√35.√36.√37.√38.×
39.√40.×
41.×
42.×
43.√44.√
45.√46.×
47.×
1.大小和形状2.平衡
3.主动力4.柔索中心线
5.接触面公法线6.铰链中心,两个正交分力(两个互相垂直的分力)
7.转动8.二力杆(二力构件)
9.力系中各力10.矩心
11.力偶矩12.代数和
13.合力矩定理14.合力偶,平衡
15.不共线16.垂直
17.多个未知力的汇交18.摩擦角
19.
20.相对运动趋势
21.物体的平衡条件22.力的作用线通过矩心
23.破坏、变形24.截面法
25.σp26.屈服极限、强度极限
27.断后伸长率、断面收缩率28.直径投影面
29.切、正30.正、截面边缘上各点
31.简支梁、外伸梁、悬臂梁32.中性轴
33.水平直线、倾斜直线34.倾直线、二次抛物线
35.挠度、转角36.拉伸、弯曲
37.大柔度杆38.光滑、粗糙
39.应力集中、构件尺寸、表面质量40.应力集中
(略)
1.P2=333.3kNx=6.75m
2.FBD=25kNFA
x=0FAy=10kNMA=60kNmFCx=20kNFCy=-5kN
3.FA=-48.33kNFB=100kNFD=8.33kN
4.
5.FBC=848.5NFAx=2400NFAy=1200N
6.
7.lmin=100mm8.n=7
9.a=333mmδ=41.7mm10.d≥63mm
11.CD段:
EC段:
轴的强度足够。
12.d1≥45mmD2≥46mm
13.
(1)D=34.1MPa(压)E=18.2MPa(压)F=0H=34.1MPa(拉)
(2)max=40.96MPa(3)3倍。
14.dCD=5.76mmdAB=23mm
15.FP≤44.2kN16.r3=79.1MPa<
[]强度足够。
17.r4=58.4MPa<
[]强度足够。
18.
强度足够。
19.49.87kN20.
21.