工程力学(静力学与材料力学)课后习题答案

列平衡方程：

FO A FA

M1 O ?M?0 ?FA?OA?M1?0? M1?FA?OA?5?0.6?3 Nm

3-7 O1和O 2圆盘与水平轴AB固连，O1盘垂直z轴，O2盘垂直x轴，盘面上分别作用力偶

（F1，F’1），（F2，F’2）如题图所示。如两半径为r=20 cm, F1 =3 N, F2 =5 N,AB=80 cm,不计构件自重，试计算轴承A和B的约束力。 z

FAz

A FAx

x F2 O O2 FBx F1 F’1 O1 FBz B y

F’2

解：(1) 取整体为研究对象，受力分析，A、B处x方向和y方向的约束力分别组成力偶，画

受力图。

(2) 列平衡方程：

?MFBz?x?0 ?FBz?AB?F2?2r?02rF22?20?5??2.5 N FAz?FBz?2.5 N80AB

?Mz?0 ?FBx?AB?F1?2r?0FBx?AB的约束力：

2rF12?20?3??1.5 N FAx?FBx?1.5 N80ABFA??FAx???FAz?22??1.5???2.5?22?8.5 N

FB?FA?8.5 N3-8 在图示结构中，各构件的自重都不计，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的约束力。 MD C

l B A

l l l 解：(1) 取BC为研究对象，受力分析，画受力图； FC M

C B FB ?M?0 ?FC?l?M?0 FC?(2) 取DAC为研究对象，受力分析，画受力图；

画封闭的力三角形；

解得

D FD A FA C F’C

M lFD

FA F’C

FC'MFA??2

cos45ol4-1 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kN?m，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)。

C 0.8 0.8 2 A C 0.7 0.8 B D 0.5 0.4 0.4 (b)

q =2 A M=3 C 1 2 B 30o (c) q=20 A 0.8 0.8 M=8 B 20 D 0.8 (e)

解：

(b)：(1) 整体受力分析，画出受力图(平面任意力系)；

y 2 A B FAx D C

0.7 0.5 FB FA y 0.4

0.8 0.8 0.4 x

(2) 选坐标系Axy，列出平衡方程；

?F?MAx?0: ?FAx?0.4?0 FAx?0.4 kN

(F)?0: ?2?0.8?0.5?1.6?0.4?0.7?FB?2?0 FB?0.26 kN

?F约束力的方向如图所示。

y?0: FAy?2?0.5?FB?0 FAy?1.24 kN

(c)：(1) 研究AB杆，受力分析，画出受力图(平面任意力系)；

FAx

(2) 选坐标系Axy，列出平衡方程；

FA y 1 y A M=3 C q =2 2?dx B x

dx 2 x 30o FB ?MB(F)?0: ?FAy?3?3??2?dx?x?002

FAy?0.33 kN?Fy?0: FAy??2?dx?FBcos30o?002

FB?4.24 kN?F约束力的方向如图所示。

x?0: FAx?FBsin30o?0 FAx?2.12 kN

(e)：(1) 研究CABD杆，受力分析，画出受力图(平面任意力系)；

q=20 C dx 20?dx y FAx A x FA y M=8 B FB 20 D x

0.8 0.8 0.8 0.8

(2) 选坐标系Axy，列出平衡方程；

?F?M0.8A0x?0: FAx?0

(F)?0: ?20?dx?x?8?FB?1.6?20?2.4?0 FB?21 kN?Fy?0: ??20?dx?FAy?FB?20?000.8

FAy?15 kN约束力的方向如图所示。

4-5 AB梁一端砌在墙内，在自由端装有滑轮用以匀速吊起重物D，设重物的重量为G，又

AB长为b，斜绳与铅垂线成?角，求固定端的约束力。