2013年9月份考試工程力學(xué)(一)第三次作業(yè)

20139（一）第三次作業(yè)一、填空題（本大題共10分，共5小題，每小題2分）剪切變形時(shí)，橫截面上的應(yīng)力為 （“剪應(yīng)力”或“正應(yīng)力”）。對(duì)于矩形截面梁，出現(xiàn)最大剪應(yīng)力的點(diǎn)處，其正應(yīng)力力 。所謂平衡，就是指物體在力的作用下相對(duì)于慣性參考系保持 。二力平衡和作用反作用定律中的兩個(gè)力，都是等值、反向、共線的，所不的是 。 是指與力偶系等效的一個(gè)力偶。二、計(jì)算題（本大題共60分，共6小題，每小題10分）在邊長(zhǎng)為aFx、y、z軸上的投影。1 分別計(jì)算圖示的F 、F 對(duì)O1 圖示的簡(jiǎn)支梁AB，在C點(diǎn)處受到集中力偶均為已知，試作出梁的彎矩圖。

作用，尺寸a、b和l物塊重W=1500N，放于傾角為30°μs=0.2μ=0.18F1=400N作用，如圖所示。問(wèn)物塊是否靜止，并求此時(shí)摩擦力的大小與方向。q的作用，求梁各橫截面上的內(nèi)力。試校核如圖所示帶式輸送機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)中從動(dòng)齒輪與軸的平鍵聯(lián)接的強(qiáng)度。由已知軸頭的直徑d＝48mm，A型平鍵的尺寸為b＝14mm，h＝9mm，L＝45mm，傳遞的轉(zhuǎn)矩M＝l81481N·mm，鍵的許用切應(yīng)力[τ]＝60MPa，許用擠壓應(yīng)力[σ T jy＝130MPa。三、問(wèn)答題（本大題共30分，共3小題，每小題10分）力與力偶有什么異同？什么是光滑鉸鏈約束？力的平移定理的含義是什么？答案：一、填空題（10分，共5題，每小題2分）1.參考答案：剪應(yīng)力剪切變形32.參考答案：0解題方案：評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：33.參考答案：靜止或作勻速直線運(yùn)動(dòng)解題方案：平衡評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：34.參考答案：解題方案：評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：35.參考答案：合力偶解題方案：力偶評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：二、計(jì)算題（60分，共6題，每小題10分）1.參考答案：解題方案：評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：2.參考答案：解題方案：評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：3.參考答案：解題方案：先求A、B評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：約束反力、彎矩方程、彎矩圖各5分。4.參考答案：解題方案：取物塊為研究對(duì)象，列方程、求解。再由計(jì)算可得。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：受力圖、列方程、求解各5分。5.參考答案：解題方案：評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：受力圖10分，計(jì)算5分。6.參考答案：（1）以鍵和軸為研究對(duì)象，求鍵所受的力ΣMo(F)＝0，F(xiàn)×d/2TF=2Tm-m斷及鍵與鍵槽工作面間的擠壓破壞。則用截面法可求得切力和擠壓力為F＝FQ jy＝F＝7561.7N（2）A＝bl=b（L－b），擠壓面積A＝h/2=／2F=t/A=7561.7/[14×(4-14)]MPa=14.7MPa[τ]jyσ =F

Q/A

]鍵的剪切和jy jy jy jy擠壓強(qiáng)度均滿足要求。(由于鍵的兩個(gè)圓頭與輪轂上的鍵槽并不接觸，所以A鍵的有效工作長(zhǎng)度為l=L－b)解題方案：鍵和軸為研究對(duì)象，求鍵所受的力用剪切、擠壓強(qiáng)度公式鍵的強(qiáng)度。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：鍵所受力7分，鍵的強(qiáng)度8分三、問(wèn)答題（30分，共3題，每小題10分）1.參考答案：解：如前所述，力是物體之間相互的機(jī)械作用，其作用效果可使物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化或者使物體發(fā)生變形。而力偶是由兩個(gè)大小相等、方向相反、作用線平行但不重合的力所組成的力系。但力偶也是物體之間相互的機(jī)械作用，其作用效果也是使物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化（外效應(yīng)）或者使物體發(fā)生變形（內(nèi)效應(yīng)）。力可以使物體平動(dòng)，也可以使物體轉(zhuǎn)動(dòng)；但是力偶只能使物體轉(zhuǎn)動(dòng)，而不能使物體平動(dòng)。即力與力偶的內(nèi)效應(yīng)與外效應(yīng)并不等同。力偶沒(méi)有合力，因此它不能用一個(gè)力來(lái)代替，也不能用一個(gè)力與其平衡。力偶只能用力偶來(lái)代替，也只能與力偶成平衡。力與力偶是物體之間相互作用的兩種最簡(jiǎn)單的、最基本的形式。換句話說(shuō)，不管兩個(gè)物體之間的相互作用多么復(fù)雜，歸根到底不外乎是一個(gè)力，或者是一個(gè)力偶，或者是力與力偶的組合。解題方案：物體平動(dòng)。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：552.參考答案：解：凡由銷(xiāo)釘和銷(xiāo)釘孔連接起來(lái)而構(gòu)成的約束，統(tǒng)稱為鉸鏈約束。其中“光滑”二字是指不計(jì)銷(xiāo)釘和銷(xiāo)釘孔之間的摩擦而言的。光滑鉸鏈約束又可分為圓柱鉸鏈約束、固定鉸鏈支座約束、可動(dòng)鉸支座約束以及向心軸承等幾種，上述各種鉸鏈約束的圖形皆可在理論力學(xué)的教科書(shū)中找到。解題方案：光滑鉸鏈約束評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：光滑鉸鏈約束5分3.參考答案：AFB，但必須附mFBmB=m （F），如圖所示。B根據(jù)力的平移定理可知：一個(gè)力可以分解為同平面內(nèi)的一個(gè)力和一個(gè)力偶，反過(guò)來(lái)，作用在同一平面內(nèi)的一個(gè)力和一個(gè)力偶也可以合成為一個(gè)力。其中必須注意下述兩點(diǎn)：分解或合成后的那個(gè)力與原力大小相等、方向相同、作用線平行。一個(gè)力無(wú)論如何也不會(huì)單獨(dú)分解為