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《清华出版社工程力学答案-第5章 杆件的内力分析与内力》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、范钦珊教育教学工作室,FANQin-ShansEducation&TeachingStudioeBook工程力学习题详细解答教师用书(第5章)2011-10-11习题5－1习题5－2习题5－3习题5－4习题5－5习题5－62工程力学习题详细解答之五第5章杆件的内力分析与内力图5－1试用截面法计算图示杆件各段的轴力，并画轴力图。FPFACDBPACB30kN20kN10kN20kNFNF(kN)N30F20P10xACBxACDB(a)(b)DB2kN5kN3kNAC20kNACB10kN20kNF(kN)F(kN)NN210xACxACBDB-10-3-20(c)(d)习
2、题5－1图5－2圆轴上安有5个皮带轮，其中轮2为主动轮，由此输入功率80kW；1、3、4、5均为从动轮，它们输出功率分别为25kW、15kW、30kW、10kW，若圆轴设计成等截面的，为使设计更合理地利用材料，各轮位置可以互相调整。1．请判断下列布置中哪一种最好？(A)图示位置最合理；(B)2轮与5轮互换位置后最合理；(C)1轮与3轮互换位置后最合理；(D)2轮与3轮互换位置后最合理。2．画出带轮合理布置时轴的功率分布图。325kW80kW15kW30kW10kW12345(a)P(kW)x4025x1040(b)习题5－2图解：1.D2.带轮合理布置时轴的扭矩图如图（b
3、）所示。5－3一端固定另一端自由的圆轴承受4个外力偶作用，如图所示。各力偶的力偶矩数值均示于图中。试画出圆轴的扭矩图。30kN•m固定固定10kN•m15kN•m20kN•mM(kN.m)x155x-10-30习题5－3图45－4试求图示各梁中指定截面上的剪力、弯矩值。FP=qaFP=qaM=qa2qM=qa2q1221A12BA21Baaaa(a)(b)5kN4kNm⋅2kN/m2kNm⋅1234A1234BAB12C3412342m2m1m1m1m1m(c)(d)习题5－4图（a）题解：取1-1截面左段为研究对象，1-1截面处的剪力和弯矩按正方向假设：FQ1=−qa⎛
4、a⎞qa2qa22M1=M−qa⋅⎜⎟=qa−=⎝2⎠22取2-2截面左段为研究对象，2-2截面处的剪力和弯矩按正方向假设：FQ2=−qa−qa=−2qa⎛a⎞qa2qa22M2=M−qa⋅⎜⎟=qa−=⎝2⎠22（b）题解：取1-1截面右段为研究对象，1-1截面处的剪力和弯矩按正方向假设：FQ1=FP+qa=qa+qa=2qaa32M1=−qa⋅a−qa⋅=−qa22取2-2截面右段为研究对象，2-2截面处的剪力和弯矩按正方向假设：FQ2=2qaaqa22M2=−qa⋅a−qa⋅+qa=−22（c）题解：（1）考虑整体平衡，可解A、C支座约束力∑MA(Fi)=0,4kN
5、⋅m+FC×4−2×1×4.5kN⋅m=0得FC=1.25kN∑Fiy=0,FA+FC−2×1kN=0得FA=0.75kN（2）取1-1截面左段为研究对象，1-1截面处的剪力和弯矩按正方向假设：5∑Fiy=0,FA−FQ1=0得FQ1=0.75kN∑MA(Fi)=0,−FQ1×2+M1=0得M1=1.5kN⋅m(3)取2-2截面左段为研究对象，2-2截面处的剪力和弯矩按正方向假设：∑Fiy=0,FA−FQ2=0得FQ2=0.75kN∑MA(Fi)=0,−FQ2×2+4kN⋅m+M2=0得M2=−2.5kN⋅m(4)取3-3截面右段为研究对象，3-3截面处的剪力和弯矩按正方
6、向假设：∑Fiy=0,FQ3+FC−2×1kN=0得FQ3=0.75kN12∑MC(Fi)=0,−M3−×2×1kN⋅m=0得M3=−1kN⋅m2(5)取4-4截面右段为研究对象，4-4截面处的剪力和弯矩按正方向假设：∑Fiy=0,FQ4−2×1kN=0得FQ4=2kN12∑MC(Fi)=0,−M4−×2×1kN⋅m=0得M4=−1kN⋅m2（d）题解：（1）考虑整体平衡，可解A、B支座约束力∑MA(Fi)=0,−5×1kN⋅m+2kN⋅m+FB×3=0得FB=1kN∑Fiy=0,FA−5kN+FB=0得FA=4kN（2）取1-1截面左段为研究对象，1-1截面处的剪力和弯
7、矩按正方向假设：∑Fiy=0,FA−FQ1=0得FQ1=4kN∑M1(Fi)=0,−FA×1+M1=0得M1=4kN⋅m(3)取2-2截面左段为研究对象，2-2截面处的剪力和弯矩按正方向假设：∑Fiy=0,FA−5kN−FQ2=0得FQ2=−1kN∑M2(Fi)=0,−FA×1+M2=0得M2=4kN⋅m(4)取3-3截面右段为研究对象，3-3截面处的剪力和弯矩按正方向假设：∑Fiy=0,FQ3+FB=0得FQ3=−1kN6∑M3(Fi)=0,−M3+2kN⋅m+FB×1=0得M3=3kN⋅m(5)取4-4截面右段为研究对象，
