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月份考试工程力学(一)第三次作业docx.doc

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2013年9月份考试工程力学(一)第三次作业 一、填空题 剪应力 2. 0 3. 静止或作匀速直线运动 4. 前者作用在同一刚体上;后者分别作用在两个物体上 5. 合力偶二、计算题 1. 2. 3. 4. 解题方案: 5. 6. 解 (1)以键和轴为研究对象,求键所受的力 ΣMo(F)=0 , F ×d/2 - T = 0, F =2 T /d=2×181481/48=7561.7N 键联接的破坏可能是键沿m-m截面被切断及键与键槽工作面间的挤压破坏。则用截面法可求得切力和挤压力为 FQ=Fjy=F=7561.7N (2)校核键的强度 键的剪切面积A=bl=b(L-b),挤压面积为Ajy=hl/2=h(L-b)/2 F=tQ / A=7561.7/[14×(45-14)]MPa=14.7MPa[τ] σjy=Fjy / Ajy=7561.7/7561.7/[4.5×(45-14)]MPa=54.2MPa[σjy] 键的剪切和挤压强度均满足要求。(由于键的两个圆头与轮毂上的键槽并不接触,所以A键的有效工作长度为l=L-b) 三、问答题1. 解: 如前所述,力是物体之间相互的机械作用,其作用效果可使物体的运动状态发生变化或者使物体发生变形。而力偶是由两个大小相等、方向相反、作用线平行但不重合的力所组成的力系。但力偶也是物体之间相互的机械作用,其作用效果也是使物体的运动状态发生变化(外效应)或者使物体发生变形(内效应)。 力可以使物体平动,也可以使物体转动;但是力偶只能使物体转动,而不能使物体平动。即力与力偶的内效应与外效应并不等同。力偶没有合力,因此它不能用一个力来代替,也不能用一个力与其平衡。力偶只能用力偶来代替,也只能与力偶成平衡。力与力偶是物体之间相互作用的两种最简单的、最基本的形式。换句话说,不管两个物体之间的相互作用多么复杂,归根到底不外乎是一个力,或者是一个力偶,或者是力与力偶的组合。 2. 解: 凡由销钉和销钉孔连接起来而构成的约束,统称为铰链约束。其中“光滑”二字是指不计销钉和销钉孔之间的摩擦而言的。光滑铰链约束又可分为圆柱铰链约束、固定铰链支座约束、可动铰支座约束以及向心轴承等几种,上述各种铰链约束的图形皆可在理论力学的教科书中找到。 3. A 的力 F ,可以平行地移动到刚体上的任一点 B ,但必须附加上一个力偶,这个附加力偶的力偶矩 m 就等于原力 F 对点 B 的矩,即 m =mB ( F ),如图所示。 根据力的平移定理可知:一个力可以分解为同平面内的一个力和一个力偶,反过来,作用在同一平面内的一个力和一个力偶也可以合成为一个力。 其中必须注意下述两点:分解或合成后的那个力与原力大小相等、方向相同、作用线平行。 一个力无论如何也不会单独分解为一个力偶;反之,一个力偶无论如何也不会合成为一个力。
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