西南大学21秋《工程力学》基础在线作业三答案参考92

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1、西南大学21秋工程力学基础在线作业三答案参考1. 向容积为V=10m3的刚性绝热真空贮罐充入=0.7,温度为30,压力为0.1MPa的湿空气,到罐内压力达0.1MPa为止。求:向容积为V=10m3的刚性绝热真空贮罐充入=0.7,温度为30,压力为0.1MPa的湿空气,到罐内压力达0.1MPa为止。求:贮罐内空气的干球温度,含湿量和露点温度。已知:干空气Rg=0.287kJ/(kgK),Cv=0.718kJ/(kgK);水蒸气Rg=0.4615kJ/(kgK),Cv=1.402kJ/(kgK)。由t1=30查饱和水和饱和水蒸气表或饱和空气表,得pa1=4241Pa。 Pv1=1Ps1=0.742

2、41Pa=2968.7Pa Pa1=pb-pv1=0.1106Pa-2968.7Pa=97031.3Pa 因(证明见本章拓展题3),故 wa1=1-wv1=1-0.0186=0.9814 cp,a=cV,a+Rg,a=0.718kJ/(kgK)+0.287kJ/(kgK)=1.005kJ/(kgK) cp,v=cV,v+Rg,v=1.402kJ/(kgK)+0.462kJ/(kgK)=1.864kJ/(kgK) cp=wacp,a+wvcp,v =0.98141.005kJ/(kgK)+0.01861.864kJ/(kgK) =1.021J/(kgK) Cv=wacv,a+wvCVv =0.9

3、8140.718kJ/(kgK)+0.01861.402kJ/(kgK) =0.731J/(kgK) 据向真空罐充气过程的能量方程h1=u2,所以 d2=d1=0.0190kg(水蒸气)/kg(干空气) 由于真空罐内压力等于充气压力,充气过程干空气和水蒸气质量不变,故 pv2=pv1=2968.7Pa查表,与之对应的饱和温度,即露点23.9。湿空气是干空气和水蒸气的混合物,在向真空罐充气过程中水蒸气和干空气的质量均不变,所以混合气体的质量成分不变,湿空气的含湿量不变。据干空气和水蒸气的质量分数求出混合气体的比定压热容和比定容热容再由充气能量方程可得干球温度。 2. 气缸中0.1kg的空气初参数

4、是300K、100kPa,被等温压缩到 250kPa,求过程热量和功。气缸中0.1kg的空气初参数是300K、100kPa,被等温压缩到250kPa,求过程热量和功。Q=W=-7.89 kJ。3. 某点的真空压强为65000Pa,当地压强为0.1MPa,该点的绝对压强为 A65000Pa;B55000Pa;C35000Pa;D165000Pa。某点的真空压强为65000Pa,当地压强为0.1MPa,该点的绝对压强为A65000Pa;B55000Pa;C35000Pa;D165000Pa。D4. 气体的黏性随温度的升高而 A增大;B减小;C不变。气体的黏性随温度的升高而A增大;B减小;C不变。A

5、5. 用一次投影法求力F在x、y、z轴的投影分别为:图。( )A.对B.错参考答案:B6. 任何两端弹性支座压杆的临界荷载都不会大于对应的(即杆长、材料、截面均相同)两端固定压杆的临界荷载。( )任何两端弹性支座压杆的临界荷载都不会大于对应的(即杆长、材料、截面均相同)两端固定压杆的临界荷载。()正确前者两端对压杆的约束比后者小。7. 在面积相同的情况下,空心圆轴与实心圆轴相比,空心圆轴好。( )A.对B.错参考答案:A8. 一个平面汇交力系只能列2个独立的平衡方程,解出( )。A.1个未知力。B.2个未知力。C.3个未知力。D.6个未知力。参考答案:B9. 混合气体的比体积_。 A=i B=

6、Wii C=xii D都不对混合气体的比体积_。A=iB=WiiC=xiiD都不对B10. 试证明:在无电荷空间中任一点的静电势之值等于以该点为球心的任一球面上势的平均值。试证明:在无电荷空间中任一点的静电势之值等于以该点为球心的任一球面上势的平均值。本题采用格林函数较为简捷。 取格林函数 因无电荷空间=0,故 令S为以r为球心,R为半径的球面,则上式中第一项为 而 即为在球面上的平均值。 故 (S为以r为球心,R为半径的球面。) 11. 设A和是满足洛伦兹规范的矢势和标势。 (1) 引入一矢量函数z(x,t)(赫兹矢量),若令=Z,证明。 (2) 若令=-设A和是满足洛伦兹规范的矢势和标势。

7、(1) 引入一矢量函数z(x,t)(赫兹矢量),若令=Z,证明。(2) 若令=-P证明Z满足方程,写出在真空中的推迟解。(3) 证明E和B可通过Z用下列公式表出:A和满足洛仑兹规范 有 引入赫兹矢量Z(x,t),令=-Z,代入上式中 有 (f)=0,即一个矢量场旋度的散度为零。 对应上式可知,由式确定的矢量场不唯一,可以相差一个f,令f为零,可以得到 (2) 在洛仑兹规范下,标势的方程可写为 将=-Z,=-P代入上式,有 即 与的形式相比较, (3) 将=-Z,代入,有 由有 代入上式,有 12. 试证明:在洛伦兹变换下, (1) dxdx是不变式; (2)是不变式。试证明:在洛伦兹变换下,(

8、1) dxdx是不变式;(2)是不变式。由洛伦兹变换满足 x=avxv 而a满足aa= 由此得 dxdx=adxadx=aadxdx=dxdx=dxdx=dxdx(求和符号可任意改变角标) 即dxdx是不变式。 (2) 令f为任意可微函数 令xy=ax,代入上式,得 与(1)中方法相同,利用可得 即是洛伦兹不变算符。 13. 如果F1与F2在x轴上投影相等,这两个力一定相等。( )A.对B.错参考答案:B14. 已知W=100kN,F=80kN,摩擦因数0.2,物块将( )。A.向上运动B.向下运动C.静止不动参考答案:C15. 空间汇交力系的平衡方程为三个投影式:图。( )A.对B.错参考答

9、案:A16. 进行水力模型实验,要实现有压管流的动力相似,应选用的准则是 A雷诺准则;B弗劳德准则;C欧拉准则;D韦伯准则。进行水力模型实验,要实现有压管流的动力相似,应选用的准则是A雷诺准则;B弗劳德准则;C欧拉准则;D韦伯准则。A17. 圆管湍流过渡区的沿程摩阻系数 A与雷诺数Re有关;B与管壁相对粗糙度/d有关; C与Re和/d有关;D与Re和管长圆管湍流过渡区的沿程摩阻系数A与雷诺数Re有关;B与管壁相对粗糙度/d有关;C与Re和/d有关;D与Re和管长l有关。C18. 轴向拉伸和压缩的变形l与( )有关A.轴力FN、横截面面积AB.外力F、横截面面积A、长度l和弹性模量EC.外力F、

10、横截面面积A、长度lD.轴力FN、横截面面积A、长度l和弹性模量E参考答案:D19. 二力平衡公理中的两个力、作用与反作用定律中的两个力,它们相同。( )A.对B.错参考答案:B20. 设两个均匀介质的界面是个平面,这两个介质的介电常数和磁导率分别为1、2和2、0,在介质1中有一平面单色电设两个均匀介质的界面是个平面,这两个介质的介电常数和磁导率分别为1、2和2、0,在介质1中有一平面单色电磁波沿垂直于界面的方向入射,其电场的振幅为E0,频率为,求:(1) 此电磁波的反射系数R及折射系数T,证明R+T=1;(2) 在介质1中距界面为,处的总电场,1是电磁波在介质1中的波长;(3) 在介质1中距

11、界面为,处的能流密度。(1)如图所示, 设入射波、反射波、折射波的场量及波矢分别为 E1,H1,K1;E2,H2,E3;E3,H3,K3 并假定电场方向垂直于入射面,由边值关系 n(E2-E1)=0,n(H2-H1)= 得 E1+E2=E3 H1-H2=H3 又由于B=0H,于是、式化简为 B1-B2=B3 解得振幅幅关系为 , 垂直入射时,反射系数 式中 ,是两种介质的折射率。 折射系数 由、式,可得 (2) 入射波可表示为 , 反射波 根据式,有 (11) 由、(11)三式,得介质1中总电场为 当 时,k1z=3,代入上式并用实数表示 (12) (3) 介质1中入射波、反射波的磁场分别为

12、将代入取实部,得总磁场为 (13) 此处的能流密度为 平均能流密度为 21. 在一半径为a的小圆电流圈中馈入电流I=I0cost,该电流圈的磁偶极矩大小是_。在一半径为a的小圆电流圈中馈入电流I=I0cost,该电流圈的磁偶极矩大小是_。22. 常温、常压下一混合气体由氮气、氧气和二氧化碳组成,其摩尔分数分别为50%、20%和30%。试计算该混合气体的折合常温、常压下一混合气体由氮气、氧气和二氧化碳组成,其摩尔分数分别为50%、20%和30%。试计算该混合气体的折合摩尔质量Meq。混合气体的折合摩尔质量为: Meq=xiMi=(0.528+0.232+0.344)10-3=33.6103kg/

13、mol 23. 从皮帕德方程在局域近似下得到的出发,证明相应的皮帕德有效穿透深度为 其中L为伦敦穿透深度从皮帕德方程在局域近似下得到的出发,证明相应的皮帕德有效穿透深度为其中L为伦敦穿透深度对于满足条件,的第二类超导体,皮帕德方程的局域近似为 (1) 其中 (2) 对(1)式求旋度,得 (3) 由静磁场方程B=0JS,B=0,有 (4) 由(3)、(4)两式,得方程 (5) 这方程与伦敦局域理论得到的方程(3.34)有相同形式,其中 (6) 由于,故 24. 位移法只能以拆成三种类型(两端固定,一端固定、另端铰支,一端固定、另端滑动)的杆系作基本结构。( )位移法只能以拆成三种类型(两端固定,

14、一端固定、另端铰支,一端固定、另端滑动)的杆系作基本结构。()错误还可包含有弯矩静定的杆。25. 水力最优断面是( )。A.造价最低的渠道断面B.壁面粗糙系数最小的断面C.对一定的流量具有最大断面水力最优断面是( )。A.造价最低的渠道断面B.壁面粗糙系数最小的断面C.对一定的流量具有最大断面积的断面D.对一定的面积具有最小湿周的断面正确答案:D26. 在深水中进行炮弹模型试验,模型的大小为实物的115,若炮弹在空气中的速度为500kmh,问欲测定其在深水中进行炮弹模型试验,模型的大小为实物的115,若炮弹在空气中的速度为500kmh,问欲测定其黏性阻力时,模型在水中试验的速度应当为多少(设温

15、度均为20)?正确答案:按雷诺准则设计:按雷诺准则设计:27. 压杆弯曲变形与失稳的区别是,由于杆长度不同,其抵抗外力的性质发生根本的改变,短粗杆的弯曲是强度问题,细长杆的弯曲是稳定问题。( )A.对B.错参考答案:A28. 当收缩喷管的出口截面成为临界截面时,背压连续下降不能使喷管内的流量增加,造成“壅塞”现象,其物理原因可能当收缩喷管的出口截面成为临界截面时,背压连续下降不能使喷管内的流量增加,造成“壅塞”现象,其物理原因可能是A与超声速流流过收缩管道的原理一样;B喷管外为开放空间,降低背压对管内不起作用;C喷口处达到声速,形成马赫线,喷管内相当于寂静区。C喷口外为扰动区,扰动区的压强扰动

16、传不到寂静区;故对喷管内流动没有影响。29. 根据重力相似准则导出流速、流量、时间、力、切应力等物理量比尺的表达式。根据重力相似准则导出流速、流量、时间、力、切应力等物理量比尺的表达式。正确答案:v=l1/2、Q=l2.5、=l1/2、r=lv=l1/2、Q=l2.5、=l1/2、r=l30. 钢屋架受与屋架平行的风荷载和屋面荷载作用,其力系为( )。A.空间力系B.平面平行力系C.平面一般力系D.平面汇交力系参考答案:C31. 当力的作用线通过矩心时,则力矩的大小为( )。A、大于某一数值B、零C、无法确定D、常数参考答案:B32. 试分析比较经典热力学中不同理论体系在逻辑结构上的主要差别。

17、试分析比较经典热力学中不同理论体系在逻辑结构上的主要差别。经典热力学可归纳为如表0-1所示的、有代表性的理论体系:建立在热力循环基础上的CJKCP体系;建立在绝热过程基础上的喀喇氏(Caratheodory)体系;以稳定平衡态定律(LSE, The Law of Stable Equilibrium)为基础的单一公理法体系(The Single-Axiom Approach);从分析非耦合系统(The Uncoupled Systems)着手的MIT体系;“起点提高”、“重点后移”后的外界分析法(SAM, Surrounding Analysis Method)体系。 不同理论体系在逻辑结构上

18、的差别,主要体现在对热力学第一定律及热力学第二定律的表述上。前四种理论体系分别在不同的范畴内、按不同的逻辑结构、用不同的论证方法,论证了“内能”及“熵”的存在,并用它们的定义表达式作为基本定律的表述式。SAM体系是在承认“内能”及“熵”存在的基础上,把论证的重点后移,引出一系列SAM体系所特有的新概念以及基本定律的新的表述式。 33. 点作圆周运动,如果知道法向加速度越变越大,点运动的速度( )。A.越变越小B.越变越大还是越变越小不能确定C.越变越大参考答案:C34. 具有“合理拱轴”的静定拱结构的内力为:( ) AM=0,Q0,N0; BM0,Q=0,N0; CM=0,Q=0,N0; DM

19、0,Q0,N具有“合理拱轴”的静定拱结构的内力为:()AM=0,Q0,N0;BM0,Q=0,N0;CM=0,Q=0,N0;DM0,Q0,N0C35. 辛烷(C8H18)在95%理论空气量下燃烧。假定燃烧产生物是CO2,CO,H2O,N2的混合物,确定这个燃烧方程,并计算其空气辛烷(C8H18)在95%理论空气量下燃烧。假定燃烧产生物是CO2,CO,H2O,N2的混合物,确定这个燃烧方程,并计算其空气燃料比。辛烷在空气量为理论值时,燃烧反应方程为 C3H18+12.5O2+12.53.76N28CO2+9H2O+47.0N2 则在95%理论空气量下的辛烷燃烧方程可写成 C3H18+0.9512.

20、5O2+0.9512.53.76N2 aCO2+bCO+dH2O+eN2 (1) 代中a,b,d,e为待定系数。 根据氢平衡 2d=18,则d=9 根据氮平衡 e=0.9512.53.76=44.65 根据碳平衡 a+b=8 (2) 根据氧平衡 2a+b+d=0.9512.52=23.75 (3) 联立解式(2),(3),得 a=6.75,b=1.25 将a,b,d,e代入燃烧方程(1),可得辛烷在95%理论空气的方程,即 C8H18+11.875O2+44.65N26.75CO2+1.25CO+9H2O+44.65N2 用摩尔作单位时,空气燃料比为 用质量作单位时 36. 秋季白天秋高气爽气

21、温较高,此时的空气为_。 A干空气 B饱和空气 C未饱和空气 D过热空气秋季白天秋高气爽气温较高,此时的空气为_。A干空气B饱和空气C未饱和空气D过热空气C地球上的大气或多或少都含有水蒸气,湿空气本身并无过热之说,只有饱和与未饱和之分,空气中带有的水蒸气在过热状态(温度高于其饱和温度),则为未饱和湿空气,水蒸气达饱和状态(温度等于其饱和温度),则为饱和湿空气。37. 依据力的可传性原理,下列说法正确的是( ).A.力不可以沿作用线移动;B.力可以沿作用线移动到任何一点;C.力可以沿作用线移动到物体内的任意一点;D.力可以沿作用线移动到刚体内的任意一点。参考答案:D38. 什么是工业管道的当量粗

22、糙高度?什么是工业管道的当量粗糙高度?所谓当量粗糙高度是指和工业管道粗糙区值相等的同尼古拉兹粗糙直径的管晌粗糙高度。39. 已知力F在z轴上的投影是z=0,对z轴的力矩MZ0,F的作用线与z轴( )。A.垂直相交B.不垂直相交C.垂直不相交D.不垂直也不相交参考答案:C40. 长管并联管道各并联管段的( )。A.水头损失相等B.水力坡度相等C.总能量损失相等D.通过的水量相等长管并联管道各并联管段的( )。A.水头损失相等B.水力坡度相等C.总能量损失相等D.通过的水量相等正确答案:A41. 有一个均匀磁化的截面为S,长为L的圆柱形磁铁,它的磁化强度是M0,沿柱轴方向,求它在远区( )激发的磁

23、感应强度B。有一个均匀磁化的截面为S,长为L的圆柱形磁铁,它的磁化强度是M0,沿柱轴方向,求它在远区()激发的磁感应强度B。取磁铁轴线的中点为原点,轴线方向为z轴,建立柱坐标系,磁铁沿轴向均匀磁化,所以磁铁内,磁铁表面有磁化面电流m=-erM0=M0e,在远区()磁铁相当于-个电流圈,磁矩为 m=IS=M0LSez=M0Vez 它在处产生的矢势及磁场 式中 ,R=xex+yey+zez 另解 利磁标势求解。 磁铁内部磁荷体密度 表面面磁荷密度 由于,在远区,可认为它们构成一磁偶极子,磁偶极矩为 Pm=qmL=mSL=0SLM=0m 磁标势 引申拓展 当我们求解的区域离磁铁或载流线圈很远时,就可

24、将磁铁或线圈看作一磁偶极子,只要计算出磁矩m,远处的矢势和标势为 , 42. 证明沿z轴方向传播的平面电磁波可用矢势A(,)表示,其中,A垂直于z轴方向。证明沿z轴方向传播的平面电磁波可用矢势A(,)表示,其中,A垂直于z轴方向。证明 利用上题中得到的自由空间矢势A的方程 解得平面波解为 由于平面波沿z轴方向传播,故K=kez,则式可写为 根据洛伦兹规范 得 由已知条件A=Aez,故=0 因此 ,由于,再考虑沿z方向传播的电磁波矢势A解析表达式,找出与A的关系便可证明。 易犯错误 不能抓住平面电磁波的特点,未应用沿z轴传播这一特定条件。 引申拓展 求解此类题目时,将E、B用A、表示出来,在已知

25、条件下分析A、解析式及其之间的关系即可。 43. 点作匀速圆周运动时,其在某一瞬时的切向加速度不一定等于0,而其法向加速度一定等于。( )点作匀速圆周运动时,其在某一瞬时的切向加速度不一定等于0,而其法向加速度一定等于。( )参考答案:44. 用矩阵位移法求解各类杆件结构时,它们的计算步骤是否相同?形成整体刚度矩阵的方法是否相同?( ) A相同;不用矩阵位移法求解各类杆件结构时,它们的计算步骤是否相同?形成整体刚度矩阵的方法是否相同?()A相同;不同B相同;相同C不同;不同D不好确定B45. 在工程流体力学或水力学中,以下为基本量纲的是( )。A.质量量纲MB.长度量纲LC.时间量纲TD.流量

26、量在工程流体力学或水力学中,以下为基本量纲的是( )。A.质量量纲MB.长度量纲LC.时间量纲TD.流量量纲Q正确答案:ABC46. 真空中有一静电场,场中各点E=Eez,试证明(1)当0时,E=E(z),即E仅是z的函数;(2)当=0时,E是常矢量真空中有一静电场,场中各点E=Eez,试证明(1)当0时,E=E(z),即E仅是z的函数;(2)当=0时,E是常矢量证明:(1) 由于E=Eex,且电荷密度0,故 所以,得 即 E=E(z)ez (2) 当|=0时,由(1)中的结果,有 所以,当=0时,电场E为一常矢量,即均匀电场。要证明0时,电场E=E(z),只需由真空中静电场的性质方程及出发,

27、证明即可。 引申拓展 凡是证明电场、磁场只是某个或某两个坐标的函数,通常都是利用电场、磁场满足的麦克斯韦方程组来讨论场量对坐标的微商值。 47. 动力学普遍方程中应包括内力的虚功吗?动力学普遍方程中应包括内力的虚功吗?动力学普遍方程不应计入内力的虚功。48. 使0.1MPa、80的液态水达到饱和状态的方法只能是加热,使水的温度上升到0.1MPa的饱和温度。使0.1MPa、80的液态水达到饱和状态的方法只能是加热,使水的温度上升到0.1MPa的饱和温度。饱和温度和饱和压力对应,使水减压,使其达到80对应的饱和压力也可达到饱和状态。49. 物体受平面内三个互不平行的力作用而平衡,则三个力的作用线(

28、 )。A.必交于一点B.必交于二点C.交于一点、二点、三点都可能D.必交于三点参考答案:A50. 在Q=0处,弯矩必取Mmax。( )在Q=0处,弯矩必取Mmax。()错误51. 蒸汽动力装置中,直接向环境散失热量最多的设备是_,可用能损失最多的设备是_。蒸汽动力装置中,直接向环境散失热量最多的设备是_,可用能损失最多的设备是_。冷凝器$锅炉52. 为什么整体刚度矩阵中主对角线上的元素都是正的,而非对角线上的元素不一定总是正的?为什么整体刚度矩阵中主对角线上的元素都是正的,而非对角线上的元素不一定总是正的?K中主对角线上的元素kii即是位移法方程中的主系数,其力学意义为:在结构中某处沿i方向发

29、生单位位移i=1时,在该处沿i方向相应施加的力。该力的方向与i方向永远一致,故恒为正值。非对角线上的元素(即副系数)kji(ij)是指当发生单位位移i=1时,沿j方向相应的约束力,此力与j的方向能相同也可能相反,故其值不一定为正。53. 机翼弦长为1m,在空气中以41.0m/s的速度飞行,模型翼弦长83mm,放在速度为48.2m/s的风洞中作试验,二者的空气温机翼弦长为1m,在空气中以41.0m/s的速度飞行,模型翼弦长83mm,放在速度为48.2m/s的风洞中作试验,二者的空气温度相同。为保证动力相似,风洞中的压强应为多大?如测得模型机翼的绕流阻力为10N,则原型中的阻力将为多大?10.2a

30、t;102N。采用雷诺模型律。本题长度比尺L和速度比尺v易得,关键是求运动黏度=/的比尺。由于温度相同,需要根据状态方程p/=RT,通过调节压强去调节密度,以寻求合理的比尺。模型设备实际上是可变密度风洞。54. 当被测压差较小时,为使压差计读数较大,以减小测量中人为因素造成的相对误遭,也常采用倾斜式压差计,其结构如当被测压差较小时,为使压差计读数较大,以减小测量中人为因素造成的相对误遭,也常采用倾斜式压差计,其结构如图所示。试求若被测流体压力P1=1.014105Pa(绝压),P2端通大气,大气压为1.013105Pa,管的倾斜角a=10,指示液为酒精溶液,其密度0=810kg/m3,则读数R

31、为多少厘米?若将右管垂直放置,读数又为多少厘米?(1)由静力学原理可知:P1-P2=0gR pogRsina 将P1=1.014105Pa,P2=1.013105Pa,0=810kg/m3,=10代入得: (2)若管垂直放置,则读数 可见,倾斜角为10时,读数放大了7.3/1.3=5.6倍。 55. 流体静力学基本方程为p=*zC,也可写成zp=C,则关于式中z的说法正确的有( )。A.z称为位置高度流体静力学基本方程为p=*z+C,也可写成z+p/=C,则关于式中z的说法正确的有( )。A.z称为位置高度B.z的大小是不能直接测量的C.z表示单位重量液体具有的重力势能D.z也成为测压管高度正

32、确答案:AC56. 库伦土压力理论的基本假定是墙后填土是均匀的无粘性土,滑动破坏面为通过墙踵的( )。参考答案:平面57. 插入氩气流的毕托管测得驻点压强为158kN/m2,静压为104kN/m2,测管处气流温度为20,试确定可压缩气流的速度;插入氩气流的毕托管测得驻点压强为158kN/m2,静压为104kN/m2,测管处气流温度为20,试确定可压缩气流的速度;若假定气体不可压缩,其密度等于未受扰动的流速中的密度,试确定这样假定可能产生的测速误差。氩气常数R=208.2(Nm)/(kgK),绝热指数K=1.68。可压缩流体v=236m/s,不可压缩流体252m/s,相对误差6.8%。58. 作

33、图(a)所示简支梁的内力图 利用整体平衡条件:作图(a)所示简支梁的内力图利用整体平衡条件:(1)求支座反力 X=0, XA=0 MA=0, 161+444-YB8=0, YB=10kN() MB=0,YA8-167-444=0, YA=22kN() Y=0, 22-16-44+10=0 (2)作剪力图 用截面法计算控制截面内力。控制截面有A、B、C、D、E等荷载不连续点,将梁AB分成四段:AC、CD、EB段无荷载,Q图为水平线,用一个值就可确定;DE段内有分布荷载,Q图为斜直线,用两个值就可确定。 QA=QC左=YA=22kN QC右=QD=YA-P=22-16=6kN QE=QB=-YB=

34、-10kN 作Q图 先作Q图横坐标轴AB(图(b),在横坐标轴上各相应位置标注控制截面(A、C、D、E、B),在A点和C坐点的坐标轴上面取22kN为纵坐标,得到A1点和C1点;在C右和D点的坐标轴上面取6kN为纵坐标,得到C2点和D1点;在E点和B点的坐标轴下面取10kN为纵坐标,得到E1和B1点。将各纵坐标A1C1、C2D1、D1E1、E1B1连以直线,在坐标轴上面注明正号,在坐标轴下面注明负号,即得剪力图。剪力图见图(b)。 (3)作M图 用截面法计算控制截面弯矩。仍选A、B、C、D、E为控制截面,各控制截面弯矩值为: MA=0 MC=221=22kNm(下边受拉) MD=222-161=

35、28kNm(下边受拉) ME=102=20kNm(下边受拉) MB=0 作M图 在横坐标轴上各控制截面A、C、D、E、B下方标注各相应截面弯矩的纵坐标值0、22、28、20、0,它们对应的点为A1、C1、D1、E1、B1,见图(c)。 在梁上无荷载段,即AC、CD、EB段,将A1C1、C1D1、E1B1分别连以直线,即得这些段的弯矩图。 在梁上有均布荷载段的DE段,弯矩图为抛物线。抛物线应根据三个纵坐标定出。现已有D1和E1点,在D1和E1之间所缺少的一个纵坐标值,可取DE段中点F的弯矩值,也可取DE之间的Mmax值,现分别计算如下: DE段中点MF值: MF=224-163-421=32kN

36、m(下边受拉) Mmax值: Mmax发生在的截面,设该截面为G,先利用AG隔离体平衡(图(d),计算Q=0截面(即G点)的位置。 QG=22-16-qx=0 得到MF值和Mmax值后,就可在横坐标轴上F点下面取纵坐标为32kNm,得到F1点,或在横坐标轴上G点下面取纵坐标为32.5kNm,得到G1点。将D1、F1、E1三点或D1、G1、E1三点连成一抛物线,即得DE段的弯矩图。 AB梁的弯矩图见图(c)。 (4)内力图形状特征的校核 由图(a)、(b)、(c)给出的荷载图、Q图和M图分析:AC、CD、EB都是无荷载段,剪力图是水平线,弯矩图是斜直线;在P作用点C,剪力值有突变,突变值为P值,

37、弯矩图在C两侧斜率不等,形成尖点,尖角指向同P方向;DE段有均布荷载q,剪力图是斜直线,斜率值即q值,弯矩图是二次抛物线,注意在D1和E1点直线和曲线之间为光滑过渡。 还可看出弯矩图切线斜率的数值和方向,与剪力图的剪力值和符号是一致的,M图曲线的凸向与q的指向相同。 59. 空间力系向某简化中心O简化结果有主向量R=0,主矩mO0,则此力系对任意点A简化必有R=0,mA=mO。( )空间力系向某简化中心O简化结果有主向量R=0,主矩mO0,则此力系对任意点A简化必有R=0,mA=mO。()正确60. 已知空气温度为0,气流速度为250m/s,气流的滞止声速为 A 250m/s;B 300m/s;C 350m/s;D 400m/s。已知空气温度为0,气流速度为250m/s,气流的滞止声速为A 250m/s;B 300m/s;C 350m/s;D 400m/s。C

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