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1、 第 1 页 目目 录录化工设备机械基础课后习题解答化工设备机械基础课后习题解答 .错误！未定义书签。EXERCISE EXPLANATION AND DESIGNING OF THE BASIC OF CHEMICAL EQUIPMENT AND MECHANISM.错误！未定义书签。第一章第一章 刚体的受力分析及其平衡规律刚体的受力分析及其平衡规律 .2第一部分第一部分 例题及其解析例题及其解析.2第二部分第二部分 习题及其解答习题及其解答.11第二章第二章 金属的力学性能金属的力学性能 .18第一部分第一部分 例题及其解析例题及其解析.18第二部分第二部分 习题及其解答习题及其解答.19
2、第三章第三章 受拉（压）构件的强度计算与受剪切构受拉（压）构件的强度计算与受剪切构 件的实用计算件的实用计算 .22第一部分第一部分 例题及其解析例题及其解析 .22第二部分第二部分 习题及其解答习题及其解答.24第四章第四章 直梁的弯曲直梁的弯曲 .27第一部分第一部分 例题及其解析例题及其解析 .27第二部分第二部分 习题及其解答习题及其解答.35第五章第五章 圆轴的扭转圆轴的扭转 .39第一部分第一部分 例题及其解析例题及其解析.39第二部分第二部分 习题及其解答习题及其解答.43第六章第六章 压力容器与化工设备常用材料压力容器与化工设备常用材料 .46第一部分第一部分 习题及其解析习题
3、及其解析 .46第七章第七章 压力容器中的薄膜应力、弯曲应力、与二次应力压力容器中的薄膜应力、弯曲应力、与二次应力 .48第一部分第一部分 习题及其解析习题及其解析.48第八章第八章 内压容器内压容器 .52第一部分第一部分 例题及其解析例题及其解析 .52第 2 页 G GA AB BN NAN NBO O (c)GCCA AB B (b)WWWWARBRE EF FD DGC C7575A AB B (a)1l2l l第二部分第二部分 习题及其解答习题及其解答 .55第九章第九章 外压容器与压杆的稳定计算外压容器与压杆的稳定计算 .60第一部分第一部分 例题及其解析例题及其解析.60第二部
4、分第二部分 习题及其解答习题及其解答.67第一章第一章 刚体的受力分析及其平衡规律刚体的受力分析及其平衡规律第一部分第一部分 例题及其例题及其解析解析1.下图(a)是一个三角支架，它由两根杆和三个销钉组成，销钉 A、C 将杆与墙连接，销钉 B 则将两杆连接在一起。当 AB 杆中央置一重物时，试确定 AB 杆两端的约束反力力线方位（杆的自身质量不计） 。解： AB 杆在主动力 G 作用下之所以处于平衡，是由于受到销钉 A 和销钉 B 的约束。而两个销钉又分别受到墙与 BC 杆的约束。由于杆 BC 是二力杆，销钉 B 作用给 BC 杆的力 RB 力，其力线必与 BC 杆的中心线重合。根据作用反作用
5、定律、BC 杆作用给销钉B 的支撑力，以及销钉 B 作用给 AB 杆的支撑力， BRBN它们的力线方位也应与 BC 杆中心线一致，这样就利用 BC杆是二力杆这个条件确定了 B 端铰链约束的约束反力力线方位.如图(b)所示确定了的力线方位后，的力线方位就可根据三BNAN力平衡必汇交一点的定理来解决了。因为 AB 杆自身的质量忽略不计 AB 杆是在外载 G 与约束反力、三力ANBNCAG B(a)第 3 页 作用下处于平衡，所以力线必过 G 与二力线的交ANBN点，这样就确定了的力线方位。显然，如果外载 G 正AN好加在 AB 杆的中央，那么和两个力线与 AB 杆交ANBN角将相同，即都等于 AB
6、 杆与 BC 两杆的夹角2. 下图(a)是一个放在光滑地面上的梯子，梯子由 AC 和 BC 两 部分组成，每部分重 W，彼此用销钉 C 和绳子 EF 连接起来，今有一人重 G 站立在左侧梯子上的 D 处，试分析梯子的受力。解： 当把整个梯子作为研究对象时，它受到的外力有：主动力 G 和两个 W力；约束反力和，这五个力构成一个平行的平衡力系,如图(b)所示。 其ARBR中三个是已知力，两个是未知（大小的）力当把梯子的左、右两部分单独取出来研究时，绳子的拉力和铰链 C 处的相互作用力就变成了外力,必须在半个梯子的分离体上表示出来。根据柔软体约束反力的特点，代替绳子的约束反力 T 是水平的。在铰链
7、C处（把销钉看成与右半个梯子为一整体）左右两部分相互作用的力，其力线方位无法利用已知定理确定，只能用两个方位已知、大小待定的未知力和CY（及 ）来代替如图(c) (d)所示。从所画得的半个梯子的受力图可见，CX和CCXY左半个共受六个外力，其中三个是未知的，右半个所受五个外力，也是三个未知。这些外力既不彼此平行，也不汇交一点，故称为平面一般力系3. 圆筒形容器重量（力）为 G，置于拖轮 A、B 上，如图(a)所示，试求拖轮对容器的约束反力。NANB(b)3030xy yG G A AB BGOO3030(a)第 4 页 解： 因要求的是拖轮对容器的约束反力，所以取容器为研究对象，画出受力图(b
8、)，拖轮对容器是光滑面约束 ，故约束反力应沿接触点公法线指向容器，即图中的和，它们与 y 轴夹角为。由于容器重力也过ANBN030中心 O 点，故容器是在三力组成的汇交力系作用下处于平衡，于是有4. 重为 G 的均质圆球放在板 AB 与墙壁 AC 之间，D、E 两处均为光滑 接触尺寸如图所示，设板 AB 的质量不计，求 A 处的约束反力及绳 BC的拉力 解： 既然是求作用在板上的绳子拉力及铰链 A 处约束反力，所以先考虑取 AB 板为分离体，画它的受力图。首先圆球作用给板一个垂直板的压力，绳子在 B 处作用给板水平拉力 T，根据题意DN板自重不计，所以板受到的其他力只还有一个铰链 A 处的约束反力，整个板是在三个力作用下处于平衡，已知 T 与不平行，因此可以断定 ADN030sin30sino Bo ANN030cos30cosGNNo Bo AGGNNoBA58. 030cos2BANN 0X 0Y30A AB BC C
