应用力学作业答案

应用力学作业答案第一章静力学基本概念1-1它们的主要区别是：二力平衡公理中所说的两个力是作用在同一物体上的；而作用力与反作用力是分别作用在两个不同的物体上，所以这两个力也谈不上平衡。1-2可以。沿A、B两点的连线方向加上一对大小相等、方向相反的力即可。这样的一对力满足二力平衡条件，可以使曲杆处于平衡状态。1-3此三力一定不平衡。这是因为：若将力系中的任意两个力合成，并用其合力表示，则原力系成为由两个力组成的力系，且这两个力的作用线不在一条直线上，所以力系一定不平衡。1-4等式F=F1+F2为矢量式，表示矢量F为F1与F2的矢量和；而F=F1+F2则为代数式，仅表示F、F1、F2间的数量关系。1-5略1-6略1-7略1-8略1-9略第二章平面汇交力系与平面力偶系2-1合力的大小为407.4N，与x轴所夹锐角为26.5°（在第二象限）。2-2FAB=556.8N（拉）；FAC=3942N（压）。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)(22blFMOF。2-4（1）5.98N·cm；（2）36°52´。2-5力偶不能用一个力与之平衡。图示平衡现象并非一个力与力偶平衡。实际上，作用于图示刚体上的力除F外，还有轴承O处的约束反力，该反力与F大小相等、方向相反，与力F组成一个力偶。所以，图示刚体的平衡实际上是平面力偶系的平衡。第三章平面任意力系3-1FNA=35.4N；FNB=84.6N；FT=207.8N。3-27.41kN。3-3FA=-15kN；FB=40kN；FC=5kN；FD=15kN。3-4FA=-15kN；MA=60kN·m；FB=30kN；FC=-20kN。3-5W1/W2=a/l。3-6静止；摩擦力为90kN。3-726.06kN；20.93kN。3-8fba2第四章空间力系4-1F1x=0，F1y=0，F1z=6kN；F2x=-1.414kN，F2y=1.414kN，F2z=0；F3x=2.31kN，F3y=-2.31kN，F3z=2.31kN。4-2Mx（F）=-43.3N·m；My（F）=-10N·m；Mx（F）=-7.5N·m。4-3FDA=FDB=-9.66kN；FDC=12.25kN。4-4F2=2.19kN；FAx=-2.00kN；FAz=0.375kN；FBx=-1.77kN；FBz=-0.153kN。第六章轴向拉伸与压缩6-1图（a）、（b）所示构件为轴向拉伸（或压缩），因为作用在各截面的外力（或外力的合力）作用线与杆件轴线重合；而图（c）、（d）所示杆件则非轴向拉伸（或压缩），因为作用在各截面上的外力作用线与杆件轴线不重合。6-2图（a）、（b）所示两种情况下，杆1均为受拉杆，适合选用低碳钢；杆2均为受压杆，适合选用铸铁。这是由于铸铁的许用拉应力比许用压应力要低得多，所以不适于受拉的杆件，但适合于受压的杆件。且铸铁价格低廉，有利于降低成本。6-3（a）FN1=-2kN；FN2=2kN；FN3=-4kN；轴力图略。（b）FN1=-5kN；FN2=10kN；FN3=-10kN；轴力图略。6-4FN1=-20kN；FN2=-10kN；FN3=10kN；轴力图略。1=-100MPa；2=-33.3MPa；3=25MPa。6-5F≈503MPa。6-6max=71.55MPa[]，螺栓强度足够。6-7d≥26.76mm；b≥164.4mm。第七章剪切与挤压7-1d≥50mm。4-9[F]=291.7N。第八章扭转8-1（a）Mx1=-1kN·m；Mx2=3.5kN·m；Mx3=2kN·m；扭矩图略。（b）Mx1=3kN·m；Mx2=3kN·m；Mx3=1kN·m；扭矩图略。8-2MxAB=-114.6kN·m；Mx2=152.8N·m；MxCD=57.3N·m；扭矩图略。8-3图（a）、（d）正确。8-4空=25.5MPa[]，实=56.6MPa[]，所以轴的强度足够。8-5d≥22.2mm。第九章平面弯曲9-1略。9-2Fmax=49.8kN。9-3b≥69.3mm；h≥207.9mm。9-4+=24.1MPa[]+；[]-=52.4MPa[]-，所以梁的强度足够。若将T形梁倒置，受拉侧与受压侧位置与原来正好相反，使最大拉应力增大，最大压应力减小，与材料的承载特性不相符，是不合理的。第十章组合变形10-1Pmax=23.6kN。10-2d≥26.3mm第十一章材料力学其它知识简介11-1压杆两端均为球铰支承，试说明当分别采用图11-1所示截面时，压杆若发生失稳，横截面将绕哪个轴转动？11-2图11-2所示四根压杆的材料相同、直径相等，试说明哪根压杆的承载能力最强？哪根压杆承载能力最差？11-3何谓交变应力？交变应力作用下构件的破坏有何特点？11-4影响构件疲劳极限的主要因素有哪些？图11-1图11-2