1、 第 3 次作业 一、填空题（本大题共 16 分，共 8 小题，每小题 2 分） 1. 剪切变形时，横截面上的应力为 _ （ “ 剪应力 ” 或 “ 正应力 ” ）。 2. 合力对某轴之矩等于力系中各力对该轴之矩的 _ 。 3. 当受扭圆轴的直径减少一半而其他条件都不变时，圆轴横截面上的最大剪应力将增大 _ 倍。 4. 圆轴扭转时，横截面上各点的应力与半径是 _ （ “ 平行 ” 或 “ 垂直 ” ）的。且应力是 _ （ “ 均匀 ” 或 “ 非均匀 ” ）分布的。 5. 二力平衡和作用反作用定律中的两个力，都是 等值、反向、共线的，所不同的是 _ 。 6. 在平面约束中，由约束本身的性质就可
2、以确定约束力方位的约束有 _ ，可以确定约束力方向的约束有 _ ，方向不能确定的约束有 _ （各写出两种约束）。 7. 力系的主矩与简化中心的位置 _ 。 8. 互成平衡的两各力对同一点之矩的代数和等于 _ 。 二、计算题（本大题共 70 分，共 10 小题，每小题 7 分） 1. 铆接薄板在孔心 A、 B和 C 处受三力作用，如图所示。 F1=100N，沿铅直方向；F3=50N，沿水平方向，并通过 A； F2=50N，力的作用线业通过点 A，尺寸如图。求此力系的合力。 2. 在边长为 a 的正六面体的对角线上作用一力 F ，如图所示。试求该力分别在 x 、 y 、 z 轴上的投影。 3. 在
3、如图所示的简支梁，若选用 D=100mm,d=60mm 的空心圆形截面刚制造，已知梁的跨度 l=3m,a=1m,b=2m，集中载荷 F=25kN,许用正应力 =200MPa. 不计梁的自重，试校核该梁的强度 4. 如图所示挡土墙所受的力为 P =200kN ， F =150kN ，试求力 系的合力对 A 的矩。 5. 试求图示各杆 1-1和 2-2横截面上的轴力，并作轴力图。 6. 图示一混合屋架结构的计算简图，屋架的上弦用钢筋混凝土制成。下面的拉杆和中间竖向撑杆用角钢构成，其截面均为两个 75mm8mm 的等边角钢。已知屋面承受集度为 q=20kN/m 的竖直均布荷载。试求拉杆 AE 和 E
4、G横截面上的应力7. 平面构架如图所示。已知物块重 W ， DC=CE=AC=CB=2l ， R=2r=l 。试求支座 A 、 E 处的约束力及 BD 杆所受的力。 8. 试求图所示振动器用的偏心块 的形心位置。已知 R=100mm ， r1=30mm ， r2=17mm 。 9. 图示的悬臂梁 AB，长为 l，受均布载荷 q 的作用，求梁各横截面上的内力。 10. 试校核如图所示带式输送机传动系统中从动齿轮与轴的平键联接的强度。由已知轴头的直径 d 48mm， A 型平键的尺寸为 b 14mm， h 9mm， L 45mm，传递的转矩 MT l81481 N mm，键的许用切应力 60MPa
5、，许用挤压应力 jy 130MPa。 三、问答题（本大题共 14 分，共 2 小题，每小题 7 分） 1. 什么 是光滑铰链约束？ 2. 力的平移定理的含义是什么？ 答案： 一、填空题（ 16 分，共 8 题，每小题 2 分） 1. 参考答案： 剪应力 解题方案： 剪切变形 评分标准： 回答完整正确得 3 分 2. 参考答案： 代数和 解题方案： 合力 评分标准： 3. 参考答案： 8 解题方案： 圆轴扭转时横截面上的应力 评分标准： 回答完整正确得 6 分 4. 参考答案： 垂直 非均匀 解题方案： 圆轴扭转 评分标准： 5. 参考答案： 前者作用在同一刚体上；后者分别作用在两个物体上 解题
6、方案： 二力 平衡和作用反作用定律 评分标准： 回答完整正确得 3 分 6. 参考答案： 活动铰支座，二力杆件 光滑面接触，柔索 固定铰支座，固定端约束 解题方案： 平面约束 评分标准： 7. 参考答案： 有关 解题方案： 力系简化 评分标准： 回答完整正确得 3 分 8. 参考答案： 0 解题方案： 平面力系 评分标准： 二、计算题（ 70 分，共 10 题，每小题 7 分） 1. 参考答案： 解题方案： 作力多边形 abcd ，其封闭边 ad 即确定了合力 FR 的大小和方向。列方程、求解 评分标准： 2. 参考答案： 解题方案： 评分标准： 3. 参考答案： 解题方案： 评分标准： 4.
7、 参考答案： 解题方案： 列方程、计算 评分标准： 列方程、计算各 5 分 5. 参考答案： 解题方案： 计算、轴力图 评分标准： 计算、轴力图各 5 分 6. 参考答案： 解题方案： 求内力、拉杆 AE 、 EG 上的应力 评分标准： 求内力、应力各 10 分 7. 参考答案： 解题方案： 列方程由、求解、受力图 评分标准： 列方程、求解、受力图各 5 分。 8. 参考答案： 解题方案： 求 C1、 C2、形心坐标通过相关计算公式分析 评分标准： C1 、 C2 、形心坐标各 5 分。 9. 参考答案： 解题方案： 截面法求解受力图、计算 评分标准： 受力图 10 分，计算 5 分。 10.
8、 参考答案： 解 （ 1）以键和轴为研究对象，求键所受的力 Mo(F) 0 ， F d/2 - T = 0， F =2 T /d=2181481/48=7561.7N 键联接的破坏可能是键沿 m-m截面被切断及键与键槽工作面间的挤压破坏。则用截面法可求得切力和挤压 力为 FQ Fjy F 7561.7N （ 2）校核键的强度 键的剪切面积 A bl=b（ L b），挤压面积为 Ajy hl/2=h（ L b） 2 F=tQ / A=7561.7/14(45 -14)MPa=14.7MPa jy=Fjy / Ajy=7561.7/7561.7/4.5 (45-14)MPa=54.2MPa jy 键的剪切和挤压强度均满足要求。 (由于键的两个圆头与轮毂上的键槽并不接触，所以 A键的有效工作长度为 l=L b) 解题方案： 键和轴为研究对象，求键所受的力 用剪切、挤 压强度公式键的强度。 评分标准： 键所受力 7 分，键的强度 8 分 三、问答题（ 14 分，共 2 题，每小题 7 分） 1. 参考答案： 解： 凡由销钉和销钉孔连接起来而构成的约束，统称为铰链约束。其中 “ 光滑 ” 二字是指不计销钉和销钉孔之间的摩擦而言的。光滑铰链约束又可分为圆
