工程力学课后习题答案(DOC)

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1、--4-1试求题4-1图所示各梁支座的约束力。设力的单位为kN，力偶矩的单位为kNm，长度单位为m，分布载荷集度为kN/m。(提示：计算非均布载荷的投影和与力矩和时需应用积分)。2ABCD0.70.50.40.80.80.4(b)M=3q=2ABC30o12(c)q=20M=820CABD0.80.80.80.8(e)解：(b)：(1)整体受力分析，画出受力图(平面任意力系)；y2ABFAxxCDFAy0.70.5FB0.80.80.40.4(2)选坐标系Axy，列出平衡方程；Fx0:FAx0.40----FAx0.4kNMA(F)0:20.80.51.60.40

2、.7FB20FB0.26kNFy0:FAy20.5FB0FAy1.24kN----约束力的方向如图所示。----(c)：(1)研究AB杆，受力分析，画出受力图(平面任意力系)；yq=22dxAM=3BFAxCdxxoxFAy3012FB(2)选坐标系Axy，列出平衡方程；MB(F)0:FAy3322dxx00FAy0.33kN2FBcos30oFy0:FAy2dx00FB4.24kNFx0:FAxFBsin30o0FAx2.12kN约束力的方向如图所示。(e)：(1)研究CABD杆，受力分析，画出受力图(平面任意力系)；20dxy20M=8q=20FAxxCABD

3、dxxFAyFB0.80.80.80.8(2)选坐标系Axy，列出平衡方程；Fx0:FAx0MA(F)0.820dxx8FB1.6202.400:0FB21kN----Fy0:0.820dxFAyFB2000FAy15kN约束力的方向如图所示。4-16由AC和CD构成的复合梁通过铰链C连接，它的支承和受力如题4-16图所示。已知均布载荷集度q=10kN/m，力偶M=40kNm，a=2m，不计梁重，试求支座A、B、D的约束力和铰链C所受的力。qMADBC----aaaa----解：(1)研究CD杆，受力分析，画出受力图(平面平行力系)；yqdxMqDCxFCxdxF

4、Daa(2)选坐标系Cxy，列出平衡方程；MC(F)0:a-qdxxMFD2a00FD5kNFy0:FCa0qdxFD0FC25kN(3)研究ABC杆，受力分析，画出受力图(平面平行力系)；yqdxqACxBF’CFAFBxdxaa(4)选坐标系Bxy，列出平衡方程；M(F)0:Faa0BAaqdxxF'0CFA35kNaFy0:FAqdxFBFC'00FB80kN约束力的方向如图所示。4-17刚架ABC和刚架CD通过铰链C连接，并与地面通过铰链A、B、D连接，如题4-17图所示，载荷如图，试求刚架的支座约束力(尺寸单位为m，力的单位为kN，载荷集----度单位为

5、kN/m)。q=10F=1003q=103CCF=5033ABDABD141363----(a)(b)----解：(a)：(1)研究CD杆，它是二力杆，又根据D点的约束性质，可知：FC=FD=0；(2)研究整体，受力分析，画出受力图(平面任意力系)；yqdxq=10F=100xdxC33AxBDFAxFAy1413FB(3)选坐标系Axy，列出平衡方程；Fx0:FAx1000FAx100kNMA(F)0:10065FB60qdxx1FB120kN0:50FyFAyqdxFB1FAy80kN约束力的方向如图所示。(b)：(1)研究CD杆，受力分析，画出受力图(平面任

6、意力系)；q=10qdxCF=50FCxx3FCydxD3FD----(2)选C点为矩心，列出平衡方程；MC(F)0:3qdxxFD300FD15kN----(3)研究整体，受力分析，画出受力图(平面任意力系)；----yqdxq=103CF=50xdx3ABDxFAxFAy63FDFB(4)选坐标系Bxy，列出平衡方程；Fx0:FAx500FAx50kNMB(F)0:FAy6335030qdxxFD0FAy25kN0:FAy30FyqdxFBFD0FB10kN约束力的方向如图所示。8-5图示阶梯形圆截面杆，承受轴向载荷F1=50kN与F2作用，AB与BC段的直径

7、分别为d1=20mm和d2=30mm，如欲使AB与BC段横截面上的正应力相同，试求载荷F2之值。F11F22A1B2C解：(1)用截面法求出1-1、2-2截面的轴力；FN1F1FN2F1F2(2)求1-1、2-2截面的正应力，利用正应力相同；FN150103159.2MPa11A10.0224FN250103F21159.2MPa21----A2240.03F262.5kN----8-15图示桁架，杆1为圆截面钢杆，杆2为方截面木杆，在节点F作用，试确定钢杆的直径d与木杆截面的边宽b。已知载荷[σS]=160MPa，木的许用应力[σW]=10MPa。A处承受铅

8、直方向的载