工程力学习题集答案

4-19 起重构架如题4-19图所示,尺寸单位为mm。滑轮直径d=200 mm,钢丝绳的倾斜部

分平行于杆BE。吊起的载荷W=10 kN,其它重量不计,求固定铰链支座A、B的约束力。

600 800 300 E A C D W

B 解:(1) 研究整体,受力分析,画出受力图(平面任意力系);

600 y FAx A FA y 800 300 E C D W W FBx B FB y x (2) 选坐标系Bxy,列出平衡方程;

?MB(F)?0: FAx?600?W?1200?0 FAx?20 kN

?Fx?0: ?FAx?FBx?0 FBx?20 kN

?F

FAx y?0: ?FAy?FBy?W?0

FC D FDx

(3) 研究ACD杆,受力分析,画出受力图(平面任意力系);

A FA y (4) 选D点为矩心,列出平衡方程;

C FD y ?MD(F)?0: FAy?800?FC?100?0 FAy?1.25 kN(5) 将FAy代入到前面的平衡方程;

FBy?FAy?W?11.25 kN

约束力的方向如图所示。

4-20 AB、AC、DE三杆连接如题4-20图所示。DE杆上有一插销F套在AC杆的导槽内。

求在水平杆DE的E端有一铅垂力F作用时,AB杆上所受的力。设AD=DB,DF=FE,BC=DE,所有杆重均不计。

B 45 oA F F E D C 解:(1) 整体受力分析,根据三力平衡汇交定理,可知B点的约束力一定沿着BC方向;

(2) 研究DFE杆,受力分析,画出受力图(平面任意力系); FF

FDx B (3) 分别选F点和B点为矩心,列出平衡方程;

D FD y F 45 oE ?M?MF(F)?0: ?F?EF?FDy?DE?0 FDy?FB

(F)?0: ?F?ED?FDx?DB?0 FDx?2F(4) 研究ADB杆,受力分析,画出受力图(平面任意力系);

FB (5) 选坐标系Axy,列出平衡方程;

B FAx D F’Dx F’D y A FA y y x

?M'(F)?0: FADx?AD?FB?AB?0 FB?F

?Fx'?0: ?FAx?FB?FDx?0 FAx?F

?F约束力的方向如图所示。

y'?0: ?FAy?FDy?0 FAy?F

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