题目
9、. 图示简易吊车的AB杆为木杆,BC杆为钢杆。木杆AB的横截面面积A1=100cm2,许用应力[]1=7MPa;钢杆BC的相应数据是:A2=6cm2,[]2=160MPa。试求许可吊重P。2
9、. 图示简易吊车的AB杆为木杆,BC杆为钢杆。木杆AB的横截面面积A1=100cm2,许用应力[]1=7MPa;钢杆BC的相应数据是:A2=6cm2,[]2=160MPa。试求许可吊重P。
2
题目解答
答案
解: 以铰B为研究对象
B

由强度条件

许可吊重

解析
步骤 1:确定受力分析
以铰B为研究对象,进行受力分析。根据题目,木杆AB和钢杆BC分别承受拉力N1和N2,吊重P作用在B点。根据平衡条件,可以列出以下方程:
- 水平方向平衡:$N_2 \sin 30^\circ = P$
- 竖直方向平衡:$N_1 - N_2 \cos 30^\circ = 0$
步骤 2:求解N1和N2
根据上述方程,可以求解N1和N2:
- $N_2 = \frac{P}{\sin 30^\circ} = 2P$
- $N_1 = N_2 \cos 30^\circ = 2P \cos 30^\circ = 1.732P$
步骤 3:应用强度条件
根据强度条件,木杆AB和钢杆BC的许用应力分别为[]1和[]2,可以求解许可吊重P:
- 对于木杆AB:$N_1 \leq A_1 \cdot []1$
- 对于钢杆BC:$N_2 \leq A_2 \cdot []2$
- 代入已知数据,求解P:
- $1.732P \leq 100 \times 10^{-4} \times 7 \times 10^6$
- $2P \leq 6 \times 10^{-4} \times 160 \times 10^6$
- 求解P:
- $P \leq \frac{100 \times 10^{-4} \times 7 \times 10^6}{1.732} = 40.4kN$
- $P \leq \frac{6 \times 10^{-4} \times 160 \times 10^6}{2} = 48kN$
步骤 4:确定许可吊重
取两个条件中的较小值,即许可吊重为40.4kN。
以铰B为研究对象,进行受力分析。根据题目,木杆AB和钢杆BC分别承受拉力N1和N2,吊重P作用在B点。根据平衡条件,可以列出以下方程:
- 水平方向平衡:$N_2 \sin 30^\circ = P$
- 竖直方向平衡:$N_1 - N_2 \cos 30^\circ = 0$
步骤 2:求解N1和N2
根据上述方程,可以求解N1和N2:
- $N_2 = \frac{P}{\sin 30^\circ} = 2P$
- $N_1 = N_2 \cos 30^\circ = 2P \cos 30^\circ = 1.732P$
步骤 3:应用强度条件
根据强度条件,木杆AB和钢杆BC的许用应力分别为[]1和[]2,可以求解许可吊重P:
- 对于木杆AB:$N_1 \leq A_1 \cdot []1$
- 对于钢杆BC:$N_2 \leq A_2 \cdot []2$
- 代入已知数据,求解P:
- $1.732P \leq 100 \times 10^{-4} \times 7 \times 10^6$
- $2P \leq 6 \times 10^{-4} \times 160 \times 10^6$
- 求解P:
- $P \leq \frac{100 \times 10^{-4} \times 7 \times 10^6}{1.732} = 40.4kN$
- $P \leq \frac{6 \times 10^{-4} \times 160 \times 10^6}{2} = 48kN$
步骤 4:确定许可吊重
取两个条件中的较小值,即许可吊重为40.4kN。