工程力学第二版答案

第15章 剪切

习题答案

15-1 一螺栓连接如图15-1所示，已知P?200kN，??2cm，螺栓材料的许可切应力[?]?80MPa，试求螺栓的直径。。

图15-1

解：螺栓受力图如图15-1 (b)所示，这是个双剪切问题，截面a-a和b-b均为剪切面。选取两剪切面之间的一段螺检为研究对象，作受力图如图15-1(c)所示。

图15-1 由平衡条件

?X?0，2Q?P?0

P200??100kN 22可得剪力 Q?剪切面面积 A??d24

Q4Q ?2A?d螺栓的工作切应力为 ??由剪切强度条件 ??[?]

4Q?可得 d??[?]4?10?0310m?3.989cm 6??8?010

15-2 已知如图15-2所示，铆接钢板的厚度??10mm，铆钉的直径为d?17mm，铆钉的许可切应力[?]?140MPa，许可挤压应力[?bs]?320MPa，试作强度校核。

图15-2

解：(1)剪切强度校核

铆钉受力图如图15-2 (

1－1 图a、b所示，Ox1y1与Ox2y2分别为正交与斜交坐标系。试将同一方F分别对两坐标系进行分解和投影，并比较分力与力的投影。

(a) (b)

习题1-1图 yy2

Fy1 FFy2

FFy2 Fy1

?x x2Fx1Fx2 Fx1 Fx2

（d） （c）

解：（a），图（c）：F?Fsoc? i1?Fis? j1 n 分力：Fx1?Fcos? i1 ， Fy1?Fsin? j1 投影：Fx1?Fcos? ， Fy1?Fsin?

讨论：?= 90°时，投影与分力的模相等；分力是矢量，投影是代数量。 （b），图（d）：

Fsin?j2 分力：Fx2?(Fcos??Fsin? tan?)i2 ，Fy2?sin? 投影：Fx2?Fcos? ， Fy2?Fcos(???) 讨论：?≠90°时，投影与分量的模不等。

1－2 试画出图a、b两情形下各物体的受力图，

工程力学习题答案

第一章 静力学基础知识

思考题：1. ×;2. √;3. √;4. √;5. ×;6. ×;7. √;8. √

习题一

1．根据三力汇交定理，画出下面各图中A点的约束反力方向。 解：（a）杆AB在A、B、C三处受力作用。

?????R由于力p和B的作用线交于点O。

如图（a）所示，根据三力平衡汇交定理，

可以判断支座A点的约束反力必沿 通过A、O两点的连线。

?????R （b）同上。由于力p和B的作用线

?????T解：（a）取杆AB为研究对象，杆除受力p外，在B处受绳索作用的拉力B，在A????????NN和E两处还受光滑接触面约束。约束力A和E的方向分别沿其接触表面的公法线，????N并指向杆。其中力E与杆垂直，

????N力A通过半圆槽的圆心O。 AB杆受力图见下图（a）。

交于O点，根据三力平衡汇交定理， 可判断A点的约束反力方向如 下图（b）所示。

2．不计杆重，画出下列各图中AB杆的受力图。 ????????NN(b)由于不计杆重，曲杆BC只在两端受铰销B和C对它作用的约束力B和C，故曲杆BC是二力构件或二力体，此两力的作用线必须通过B、C两点的连线，且

????????NB=?NC。研究杆AB，杆

第一章 绪论

1-1．20℃的水2.5m，当温度升至80℃时，其体积增加多少？ [解] 温度变化前后质量守恒，即?1V1??2V2 又20℃时，水的密度?1?998.23kg/m 80℃时，水的密度?2?971.83kg/m ?V2?333

?1V1?2.5679m3 ?23 则增加的体积为?V?V2?V1?0.0679m

1-2．当空气温度从0℃增加至20℃时，运动粘度?增加15%，重度?减少10%，问此时动力粘度?增加多少（百分数）？ [解] ??????(1?0.15)?原(1?0.1)?原

?1.035?原?原?1.035?原

????原1.035?原??原??0.035 ?原?原2此时动力粘度?增加了3.5%

1-3．有一矩形断面的宽渠道，其水流速度分布为u?0.002?g(hy?0.5y)/?，式中?、?分别为水的密度和动力粘度，h为水深。试求h?0.5m时渠底（y=0）处的切应力。 [解] ?du?0.002?g(h?y)/? dydu?0.002?g(h?y) dy????当h=0.5m，y=0时

??0.002?1000?9.807(0.5?0) ?9.807Pa

1-4．一底面

第1章 绪言

一、是否题

1. 封闭体系的体积为一常数。（错） 2. 封闭体系中有两个相?,?。在尚未达到平衡时，?,?两个相都是均相敞开体系；

达到平衡时，则?,?两个相都等价于均相封闭体系。（对）

3. 理想气体的焓和热容仅是温度的函数。（对） 4. 理想气体的熵和吉氏函数仅是温度的函数。（错。还与压力或摩尔体积有关。） 5. 封闭体系的1mol气体进行了某一过程，其体积总是变化着的，但是初态和终态的体积

T2相等，初态和终态的温度分别为T1和T2，则该过程的?U?CVdT；同样，对于初、

T1T2?终态压力相等的过程有?H?CPdT。（对。状态函数的变化仅决定于初、终态与途径

T1?无关。） 二、填空题

1. 状态函数的特点是：状态函数的变化与途径无关，仅决定于初、终态 。

2. 封闭体系中，温度是T的1mol理想气体从(Pi，Vi)等温可逆地膨胀到(Pf，Vf)，则所做的

功为Wrev?RTlnViVf(以V表示)或Wrev?RTlnPfPi (以P表示)。

ig3. 封闭体系中的1mol理想气体(已知CP)，按下列途径由T1、P1和V1可逆地变化至P2，则

?????P2??P2?igig???A 等容过程的 W= 0 ，Q=CPU=，

《工程力学》

一、求梁的约束反力。

M=4qa2

A B C

解答提示：

a a 以外伸梁ABC为研究对象，其中A为固定铰链支座，故RA的方向未定，将其分解为XA、YA；B为可动铰链支座，RB的方向垂直于支撑面，列出平衡方程：

?mA(F)?0 q(a?a)?(a?a)?RB?a?4qa2?0 2?X?0 X?Y?0 YAA?0

?RB?2qa?0

答：RA?4qa最后解得：(向下)，RB?6qa(向上)

二、铸铁梁右端外伸，如图(a)所示，横截面形状及尺寸如图（b）所示，

已知：Iz =188×106mm4。

求：（1） 画出梁的危险截面的正应力分布图。 （2） 求该梁的最大拉应力max 及最大压应力max。

2m

解答提示：

图（a）

1m A P=50kN y1=180mm B C 形心C z

y2=80mm y 图（b）

确定支座反力，得到剪力图和弯矩图并判断危险截面：

?MA(F)?0, 2NB?3P?0?NB??1.5P??75KN?m

?F(Y)?0，有NA?25KN,由梁的受力特点知其最大弯矩在B点处，

Mmax?50KN.m，而由弯矩方向和

里面包含绝大部分的软件工程第二版中的课后习题答案 瞿中编

第一章仿真试题

1、瀑布模型把软件生命周期划分为八个阶段：问题的定义、可行性研究、软件需求分析、系统总体设计、详细设计、编码、测试和运行、维护。八个阶段又可归纳为三个大的阶段：计划阶段、开发阶段和( )。

A、详细计划 B、可行性分析 C、 运行阶段 D、 测试与排错

2、从结构化的瀑布模型看，在它的生命周期中的八个阶段中，下面的几个选项中哪个环节出错，对软件的影响最大( )。

A、详细设计阶段 B、概要设计阶段 C、 需求分析阶段 D、 测试和运行阶段

3、在结构化的瀑布模型中，哪一个阶段定义的标准将成为软件测试中的系统测试阶段的目标( )。

A、 需求分析阶段 B、 详细设计阶段 C、 概要设计阶段 D、 可行性研究阶段 4、软件工程的出现主要是由于( )。

A.程序设计方法学的影响 B.其它工程科学的影响 C. 软件危机的出现 D.计算机的发展

5、软件工程方法学的目的是：使软件生产规范化和工程化，而软件工程方

（2）

1. 如图所示。若将作用于构件AC上的力偶M平移至构件BC上，则A、B、C三处的约束反力： （ ） A. 只有C处的不改变 C M B. 只有C处的改变 A C. 都不改变 D. 都改变

2. 平面任意力系的平衡方程共有几种形式。 （ ）

A. 一种 B.两种 C. 三种 D.四种

3. 下列所示图形上，A、B两点速度图是正确的是下面哪一项? （ ）

vA α α A vB α vA B vB

vA A α B α 题1图 A vA α α A B B vB

第三章 圆轴的扭转

1. 试画出图示轴的扭矩图。

解：

（1）计算扭矩。将轴分为2段，逐段计算扭矩。 对AB段：

∑MX＝0， T1－3kN·m＝0 可得：T1＝3kN·m 对BC段：

∑MX＝0， T2－1kN·m＝0 可得：T2＝1kN·m （2）画扭矩图。

根据计算结果，按比例画出扭矩图如图。

2.图示一传动轴，转速n=200r/min，轮A为主动轴，输入功率PA=60kW，轮B，C，D均为从动轮，输出功率为PB=20kW，PC=15kW，PD=25kW。1）试画出该轴的扭

矩图；2）若将轮A和轮C位置对调，试分析对轴的受力是否有利？

解：

（1）计算外力偶矩。 MA=9549×60/200=2864.7N·m 同理可得：

MB=954.9N·m，MC=716.2N·m，MD=1193.6N·m （2）计算扭矩。

将将轴分为3段，逐段计算扭矩。 对AB段：∑Mx＝0， T1＋MB＝0 可得：T1＝-954.9N·m

对BC段：∑Mx＝0， T2＋MB－MA＝0 可得：T2＝1909.8N·m

对BC段

答案 ：第一章习题答案

选择题（单选题）

1.1 按连续介质的概念，流体质点是指：（d）

（a）流体的分子；（b）流体内的固体颗粒；（c）几何的点；（d）几何尺寸同流动空间相比是极小量，又含有大量分子的微元体。 1.2 作用于流体的质量力包括：（c）

（a）压力；（b）摩擦阻力；（c）重力；（d）表面张力。 1.3 单位质量力的国际单位是：（d）

（a）N；（b）Pa；（c）N/kg；（d）m/s2。 1.4 与牛顿内摩擦定律直接有关的因素是：（b）

（a）剪应力和压强；（b）剪应力和剪应变率；（c）剪应力和剪应变；（d）剪应力和流速。

1.5 水的动力黏度μ随温度的升高：（b）

（a）增大；（b）减小；（c）不变；（d）不定。 1.6 流体运动黏度?的国际单位是：（a）

（a）m/s2；（b）N/m2；（c）kg/m；（d）N?s/m2。 1.7 无黏性流体的特征是：（c）

（a）黏度是常数；（b）不可压缩；（c）无黏性；（d）符合

p??RT。

1.8 当水的压强增加1个大气压时，水的密度增大约为：（a）

（a）1/20000；（b）1/10000；（c）1/4000；（d）1/2000。 1.9 水的密度为1000kg/m，2L水的质量