工程力学习题答案6廖明成

习题解答 第六章 杆类构件的内力分析 河南理工大学 第六章 杆类构件的内力分析

习 题

6.1 试求图示结构1-1和2-2截面上的内力,指出AB和CD两杆的变形属于哪类基本变形,并说明依据。

DB222kNC1m6kN1111m2m(b)题6.1图

A1m11m(a)C1mBA

解:(a)应用截面法:对题的图取截面2-2以下部分为研究对象,受力图如图一所示:

FN22FN6kN6kNA1m1mC1mB

MFSOC1m1mB

图一 图二 由平衡条件得:

?MA ?0, 6?3?FN?2?0解得: FN=9KN CD杆的变形属于拉伸变形。

应用截面法,取题所示截面1-1以右及2-2以下部分作为研究对象,其受力图如图二所示,由平衡条件有:

?M?FO (1) ?M?0?0, 6?2?FN?1y(2) ?0, FN?FS?6?0

将FN=9KN代入(1)-(2)式,得:

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习题解答 第六章 杆类构件的内力分析 河南理工大学 M=3 kN·m FS=3 KN AB杆属于弯曲变形。

(b)应用截面法 ,取1-1以上部分作为研究对象,受力图如图三所示,由平衡条件有:

?Fx?0,F图三

N?2?0

B2kNC1mDFNM

FN=2KN

?MD ?0, M?2?1?0M=2KN

AB杆属于弯曲变形

6.2 求图示结构中拉杆AB的轴力。设由AB连接的1和2两部分均为刚体。

10kN4m4m4m14m22mA题6.2图

B

解:首先根据刚体系的平衡条件,求出AB杆的内力。刚体1的受力图如图一所示

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习题解答 第六章 杆类构件的内力分析 河南理工大学 4m10kN4m4mDCDFRCx1FRCy4mFDFDFREy2FRExEFNA2mFN

B

图一 图二 平衡条件为:

?MC (1) ?FD??8FN??4 0?0, 10?4 刚体2受力图如图二所示,平衡条件为:

?M

E?0, FN?2?FD?4?0 (2)

解以上两式有AB杆内的轴力为: FN=5KN

6.3 试求图示各杆件1-1、2-2和3-3截面上的轴力,并做轴力图。

16kNB(a)228kNC4kNA112kNB1222kNC24kND2kND

A1(b)231FB(c)4FD2kNA题6.3图

A12C31(d)2解:(a) 如图所示,解除约束,代之以约束反力,做受力图,如图a1所示。利用静力平衡条件,确定约束反力的大小和方向,并标示在图a1中,作杆左端面的外法线n,将受力图中各力标以正负号,轴力图是平行于杆轴线的直线,轴力图线在有轴向力作用处要发生突变,突变量等于该处总用力的数值,对于正的外力,轴力图向上突变,对于负的外力,轴力图向下突变,轴力图如a2所示,截面1和截面2上的轴力分别为FN1=-2KN FN2=-8KN,

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