过程装备基础第二版(朱孝天)1
2-4(省略) 2-5 解:(1)根据题意,画受力图如下:
G G
N
AX
(2)求解约束反力和杆BC 所受的力
∑F ∑F
x
=0 N AX +N BC cos 45 =0 (1) =0 -2G +N BC sin 45 +N AY =0 (2)
A
y
∑M
=0 -0. 4G -1. 12G +N BC sin 45 ⨯1. 12=0 (3)
由方程(3)解得 代入方程(2)得
N BC =
0. 4⨯4. 5+1. 12⨯4. 5
=8. 64(kN )
sin 45 ⨯1. 12
N Ay =2G -N BC sin 45 =2. 89kN N AX =-N BC cos 45 =-8. 64⨯
=-6. 11kN 2
(负号表示与假设方向相反)
代入方程(1)得
2-6
解:(1)根据题意,画受力图如下:
q
N AX
B
AY
(2)求撑杆CD 上的力
∑M A =0 -q (1+0. 5)
解以上方程得
1+0. 5
+N CD sin 30 ⨯1=0 2
N CD
0. 7(1+0. 5) 2/2==1. 575kN
sin 30⨯1
2-7 解:(1)根据题意,画受力图如下:
N B X
N AX
A
C
N CX N AX
(a ) N CY (b )
其中,图(a )为取整个支架ABC 作为研究对象的受力图,而图(b )为取支架AB 作为研
究对象的受力图。
N AY N
N AY
(2)设两均质杆的长度为l ,取整个支架ABC 作为研究对象,则有:N
∑F x
=0 N AX -N CX =0 由方程(1)解得
N AX =N CX
∑F
y
=0 N AY -2G +N CY =0 ∑M
A
=0
-G ⋅l 2cos 45 -G ⋅(l cos 45 +l
2
cos 45 ) +N CY ⋅(l cos 45 +l cos 45 ) =0由方程(3)解得 N CY =G 代入方程(2)得
N AY =G
(3)取AB 杆为研究对象:
∑M G l
cos 45 -N B
=0 2AY l cos 45+N AX l sin 45 =0 G l
2
-Gl +N AX l =0
Gl -G
l N AX =
l =G 2
∑F
x
=0 N AX -N BX =0
N AX =N BX =
G
2
∑F
y
=0 N AY -G -N BY =0
N BY =0
2-8 解:(1)取B 点为研究对象,画出该点受力图:如下:
A
N AB
B
P
1)
2)
3)
(( (
αN BC
C
x
∑F ∑F
=0 -P +N AB sin α+N BC sin α=0 (1) =0 -N AB cos α+N BC cos α=0 (2)
y
由(2)解得 代入(1)得N AB
N AB =N BC
P
==2sin α
P 3l 32+l 2
P l 32+l 2202+1502===11. 35kN
2l 32⨯20
=N BC
2
N BC
N CX
CY
∑F ∑F
x
α=0 (3) =0 N CX -N BC s i n
s =0 (4)=0 N CY -N BC c o α
y
两式联立解得
N CX N CY
P l 32+l 2l 3P
=N BC sin α=⋅==1. 5kN
2l 3l 32+l 22P 32+l 2l Pl
=N BC cos α=⋅==11. 25kN
222l 32l l 3+l 3
2-9 解:(1)取整体为研究对象,画出其受力图如图1(a )所示。
N B
C
B N
C
N N N N
(a )整体受力分析图 (b )取AC 为研究对象的受力图
图1 梯子的受力分析图
∑M
B
=0 N C ⋅2l c o α
s -P (2l -a ) c o αs =0 于是,得:
N 2l -a ) cos α2l cos α=P (2l -a )
C =
P (2l
(2)取AC 为研究对象 ,画出其受力分析图如图1(b )所示。
∑M
A
=0 N C l c o α
s -P (l -a ) c o αs -Th =0 则:
N Th +P (2l -a ) cos α
C =
l cos α
根据两式(1)、(2)相等,可以求得:
P (2l -a ) Th +P (2l -a ) c 2l =o αs
l c o αs
Pa cos α600⨯2cos 75 T =2h =2⨯3
=51. 76N
2-10 解:
∑M
A
=0 M 1+M 2+M 3+M 4=0
-1-1. 4-2+F ⋅0. 2=0 F =
1+1. 4+2
0. 2
=22kN 2-12
1)2) (
(
解:Y=G=250KN
H H
G +q 1G =15KN 22H 3H H H m =q 2G +q 1G =165KNm
2424X =q 2
2-13 解:G 22-14
解:
=
G 1l a
N A =3.75KN Y B =11.25KN X B =0
Y C =11.25KN X C =0
m C =31.25KNm