工程力学二第三次作业题与答案Word文件下载.docx
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子弹射中A后留在其中;
射中B后,
穿出B。
物体A、B获得的速度分别为vA、vB
则vA
______vB
二、计算题(本大题共60分,共10小题,每小题6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.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。
3.构件中危险点的应力状态如图所示。
试选择合适的强度理论对以下两种情形作强度校核:
1.构件为钢制σx=45MPa,σy=135MPa,σz=0,τxy=0,许用应力[σ]=160MPa。
2.构件材料为铸铁σx=20MPa,σy=-25MPa,σz=30MPa,τxy=0,[σ]=30MPa。
4.如图所示,一动点从点O开始沿半径为R的圆周作匀加速运动,初速度为零。
当动点的法向加速度的大小等于切向加速度的大小的两倍时,求动点走过的弧长s所对应的圆心角ψ的值。
5.已知点的运动方程为:
x=3t,y=0.5t2+2t。
其中x,y的单位为m,t的单位为s。
求t=2s时,该点的速度、加速度以及曲率半径。
6.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。
7.一桁架中的压杆由优质碳钢制成σs=306MPa,σp=280MPa,E=210GPa,长度L=703mm,截面为圆形,直径d=45mm,轴向压力P=41.6kN,稳定安全系数取nst=9,试校核其稳定性。
(12分)
8.
平面机构由两匀质杆AB、BO组成,两杆的质量均为m,长度均为l,在铅垂平面内运动,如图所示。
在杆AB上作用一不变的力偶矩M,从图示位置θ角时由静止开始运动。
不计摩擦,求当点A刚碰到铰支座O时A端的速度。
(10分)
9.圆形截面折杆受力如图示。
已知L=1.2m,a=0.75m,折杆直径d=100mm,P=8kN,材料的容许应力[]=160MPa。
试按第四强度理论校核该折杆的强度。
10.如图所示系统中,滚子A和定滑轮B都是半径为r的匀质圆盘,重量均为P1,重物C重为P2。
B轮与绳无相对滑动,绳的自重不计,并认为绳是不可伸长的。
当滚子沿倾角为θ的斜面向下作纯滚动时(),试求:
滚子中心A的加速度。
三、问答题(本大题共30分,共5小题,每小题6分)
1.图示两圆环分别绕O1,O2轴转动,已知角速度ω1,ω2均为常量,如何求两圆环接触点M的速度和加速度?
2.如图所示,盛满液体的水池侧壁上开有不同高度的小孔,试证明从一半液体高度的小孔中流出的水射程最远。
3.图中,三个相同的定滑轮,其角加速度相同,对吗?
4.如图(a)、(b)、(c)、(d)所示动点M的ac的大小和方向对吗?
5.如图(a)所示圆轮在OA杆上以匀角速度ω1纯滚动,则圆轮的惯性力如图所示,对吗?
答案:
一、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.
角速度
掌握刚体的基本运动基本概念
3.
点刚体
运动学中把物体抽象为点和刚体两种模型
每回答对一空得一分
4.
破坏时应力低于材料的强度极限,甚至低于材料的屈服极限;
疲劳破坏需经历多次应力循环后才能出现;
破坏时一般无明显的塑性变形,即表现为脆性断裂,在破坏的断口上,通常有光滑和粗粒状两个区域。
循环应力下构件的疲劳强度
回答“破坏时应力低于材料的强度极限,甚至低于材料的屈服极限;
”获得9分,每空3分。
5.
大于
应用动量定理
填大于得三分,否则零分。
二、计算题(60分,共10题,每小题6分)
6.
结论:
xoy平面内的稳定性较好
稳定的概念
7.
解:
先求可应用欧拉公式的最小柔度λp
压杆稳定性的校核
动能定理
9.
常用的强度理论
10.
三、问答题(30分,共5题,每小题6分)