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附录Ⅰ 平面图形的几何性质 17
2-3 如图所示,输电线ACB架在两电线杆之间,形成一下垂线,下垂距离CD=f=1m,两电线杆间距离AB=40m。电线ACB段重P=400N,可近视认为沿AB直线均匀分布,求电线的中点和两端的拉力。
题2-3图
以AC段电线为研究对象,三力汇交
2-9 在图示结构中,各构件的自重略去不计,在构件BC上作用一力偶矩为M的力偶,各尺寸如图。求支座A的约束反力。
题2-9图
1作受力图
2、BC只受力偶作用,力偶只能与力偶平衡
3、构件ADC三力汇交
2-17 图示构架中,物体重1200N,由细绳跨过滑轮E而水平系于墙上,尺寸如图所示,不计杆和滑轮的重量。求支承A和B处的约束反力以及杆BC的内力FBC。
题2-17图
以整体为研究对象
解得:
以CDE杆和滑轮为研究对象
解得:
2-18 在图示构架中,各杆单位长度的重量为300N/m,载荷P=10kN,A处为固定端,B,C,D处为绞链。求固定端A处及B,C为绞链处的约束反力。
5-1 图示各梁,试利用剪力、弯矩与载荷集度间的关系画剪力图与弯矩图。
题5-8图
题5-8图
题5-8图
题5-8图
6-1 求图示形铸铁梁的最大拉应力和最大压应力。
题6-12图
1.作梁的弯曲图
2.截面关于中性轴不对称,危险截面为最大正负弯矩两处
最大正弯矩处
最大负弯矩处:
综合得:
6-2 均布载荷作用下的简支梁由圆管和实心圆杆套合而成,如图所示,变形后仍紧密接触。圆管及圆杆的弹性模量分别为和,且。试求两杆各自承担的弯矩。
题6-13图
由梁的两部分紧密接触知:两者变形后中性层的曲率半径相同,设圆管和圆杆各自承担的弯矩为M1和M2,抗弯刚度为即:
第七章 应力状态分析
7-1 已知应力状态如图所示,应力单位为。试用解析法和应力圆分别求:(1)主应力大小,主平面位置;(2)在单元体上绘出主平面位置和主应力方向;(3)最大切应力。
题7-2图
(a)
(b)
题7-2图
(c)
(d)
7-2 在通过一点的两个平面上,应力如图所示,单位为。试求主应力的数值和主平面的位置,并用单元体草图来表示。
题7-5图
8-13图示槽形截面悬臂梁,F=10kN,Me=70kN·m,许用拉应力[σt]=35MPa,许用压应力[σc]=120MPa ,Iz=1.02×108 mm4,试校核梁的强度。
作弯矩图,脆性材料且截面关于中性轴不对称,故危险截面为C+和C-两处
C+截面最大正弯矩处,上压下拉
C-截面最大负弯矩处,上拉下压
由于
梁强度不足
8-14 “T”字形截面铸铁粱尺寸及载荷如图所示,若梁材料的拉伸许用应力为=40MPa,压缩许用应力为= 160MPa,Z轴通过截面的形心,已知截面对形心轴Z的惯性矩,h=9.64cm,试计算该梁的许可载荷F。
题8-14图
作梁的弯矩图,脆性材料且截面关于中性轴不对称,故危险截面为最大正负弯矩两处
最大正弯矩处,上压下拉
最大负正弯矩处,上拉下压
所以:
9-2图中AB是刚性杆,CD杆的截面积A=500mm2,E=200GPa,P=80kN。试求此结构中B点所能承受的最大集中力P以及B点的位移δB。
A
B
C
D
P
1.5m
1.5m
1m
题9-2图
9-3一杆系结构如图所示,设AC和BC分别为直径是20mm和24mm的圆截面杆,E=200Gpa,F=5kN。试求C点的垂直位移。
题9-3图
2m
A
C
F
45o
30o
B
10-1 图示正方形桁架,各杆各截面的弯曲刚度均为EI,且均为细长杆。试问当载荷F为何值时结构中的个别杆件将失稳?如果将载荷F的方向改为向内,则使杆件失稳的载荷F又为何值?
F
F
A
D
B
C
l
45o
45o
45o
45o
题10-1图
1.杆件编号,分别以A、C节点为研究对象,显然有:
由于结构的对称性:所以:
5杆为压杆,细长压杆的临界压力
当载荷F反向,1.2.3.4杆为压杆,其临界压力为
10-3图示铰链杆系结构中,①、②两杆截面和材料相同,为细长压杆。若杆系由于在ABC平面内失稳而失效,试确定使载荷P为最大值时的θ角(设0<θ<π/2)。
l
90o
P
题10-3图
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