材料力學(xué)(柴國鐘、梁利華)第2章

《材料力學(xué)(柴國鐘、梁利華)第2章》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。

1、材料力學(xué)第二章答案2.1試求圖示各桿1-1、2-2、3-3截面的軸力并作軸力圖。（a），，；（b），，（c），，；（d），，2.2圖示直桿截面為正方形，邊長a，桿長l，在考慮桿本身自重（重量密度為）時(shí)求1-1和2-2截面上的軸力。解：；2.3圖示短柱受外力kN及kN作用，下部截面為80mm×80mm，上部截面為50mm×50mm，材料的彈性模量E=200GPa。求短柱頂部的位移及短柱上、下部壓應(yīng)力之比值。解：，2.4圖示中段開槽的桿件，兩端受軸向載荷作用，試計(jì)算截面1-1和截面2-2上的正應(yīng)力。已知：，，，。解：2.5正方形結(jié)構(gòu)受力如圖，各桿橫截面積，求各桿的正應(yīng)力。解：2.6等截面桿的橫截面

2、面積為A＝5cm2，受軸向拉力F作用。如圖示桿沿斜截面被截開，若該截面上正應(yīng)力＝120MPa，切應(yīng)力＝40MPa，求F力的大小和斜截面的角度。解：2.7如圖剎車裝置，試計(jì)算活塞桿的壓應(yīng)力。解：2.8圖示鋼桿，F(xiàn)=20kN。設(shè)，試求桿的伸長量。解：2.9等直桿截面積為A，彈性模量為E。試?yán)L制軸力圖，并求D端的位移。解：2.10圖示簡單桿系中，圓截面桿AB與AC的直徑分別為、，F(xiàn)=35kN，。求A點(diǎn)的垂直位移。解：兩桿的功：外力做的功：由功能互等定理，2.11圖示簡單桿系中，圓截面桿AB與AC的直徑分別為d1=20mm、d2=24mm，，。求A點(diǎn)的垂直位移。解：兩桿的功：外力做的功：由功能互等定理

3、，2.12一直徑為，標(biāo)距為的圓截面鋼桿，在比例極限內(nèi)進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，當(dāng)軸向荷載從零開始緩慢地增加到時(shí)，桿伸長了，直徑縮小了，試確定材料的彈性模量、泊松比。解：2.13某拉伸試驗(yàn)機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示。設(shè)試驗(yàn)機(jī)的CD桿與試樣AB材料同為低碳鋼，其，，。試驗(yàn)機(jī)最大拉力為。（1）用這一試驗(yàn)機(jī)作拉斷試驗(yàn)時(shí)，試樣直徑最大可達(dá)多大？（2）若設(shè)計(jì)時(shí)取試驗(yàn)機(jī)的安全因數(shù)，則CD桿的橫截面面積為多少？（3）若試樣直徑，今欲測彈性模量，則所加載荷最大不能超過多少？解：（1）利用材料拉斷條件，材料被拉斷的最小應(yīng)力故，作拉斷試驗(yàn)時(shí)，試樣直徑最大可達(dá)17.8mm。（2）利用正常安全工作條件，（3）利用線彈性變形范圍條件，試

4、件的最大應(yīng)力不應(yīng)超過彈性極限，即2.14圖示簡單支架，AB和BC兩桿材料相同，材料的拉伸許用應(yīng)力和壓縮許用應(yīng)力相等，均為。為使支架使用的材料最省，求夾角。解：2.15剛性梁AB用兩根鋼桿AC和BD懸掛，受鉛直力作用。已知鋼桿AC和BD的直徑分別為和，鋼的許用應(yīng)力，彈性模量。（1）試校核鋼桿的強(qiáng)度，并計(jì)算A、B兩點(diǎn)的鉛直位移、。解：，2.16一拱由剛性塊AB、BC和拉桿AC組成，受均布載荷q=90kN/m。若，拉桿的許用應(yīng)力，試設(shè)計(jì)拉桿的直徑d。解：由對稱性，，取整，2.17圖示結(jié)構(gòu)中，鋼索BC由一組直徑d=2mm的鋼絲組成。若鋼絲的許用應(yīng)力，AC梁自重Q=3kN，小車承載P=10kN，且小車可

5、以在梁上自由移動(dòng)，求鋼索需幾根鋼絲組成？解：最危險(xiǎn)的情況應(yīng)是小車位于C段，其受力如圖。，取根。2.18圖示防水閘門用一排支桿支撐（圖中只畫出1根），各桿為的圓木，許用應(yīng)力。試求支桿間的最大距離。解：假設(shè)支桿間的距離為a（m）。如圖，，2.19一沖床沖頭直徑為，以對厚度為的鋼板進(jìn)行沖孔。試求鋼板上的平均切應(yīng)力與沖頭上的平均壓應(yīng)力。解：2.20圖示拉桿，材料的許用切應(yīng)力，許用擠壓應(yīng)力。試由拉桿頭部的剪切和擠壓強(qiáng)度條件確定容許拉力。解：由剪切強(qiáng)度條件：由擠壓強(qiáng)度條件：故，2.21圖示銷釘聯(lián)接，已知許用切應(yīng)力，許用擠壓應(yīng)力。試確定銷釘?shù)闹睆?。解：由剪切?qiáng)度條件：由擠壓強(qiáng)度條件：取。2.22兩根矩形截面

6、木材，用兩塊鋼板聯(lián)接在一起，受軸向載荷作用。已知截面厚度，沿木材的順紋方向，許用擠壓應(yīng)力，許用切應(yīng)力。試確定接頭的尺寸d、l、h。解：由剪切強(qiáng)度條件：由擠壓強(qiáng)度條件：由拉伸強(qiáng)度條件：2.23兩軸端部通過凸緣用螺栓相聯(lián)接，凸緣之間沿著半徑為的圓周上均勻排列著四個(gè)螺栓，若螺栓直徑為25mm，其材料的許用切應(yīng)力，軸所傳遞的扭轉(zhuǎn)。試校核該聯(lián)接接頭的強(qiáng)度。解：每個(gè)螺栓承擔(dān)的剪力為故，聯(lián)接接頭滿足剪切強(qiáng)度條件。2.24圖示接頭，由兩塊鋼板用四個(gè)直徑相同的鋼鉚釘聯(lián)接而成。已知載荷，板寬，板厚，鉚釘直徑，許用切應(yīng)力，許用擠壓應(yīng)力，許用拉應(yīng)力。試校核接頭的強(qiáng)度。解：每個(gè)鉚釘承受的載荷為F/4=20kN。鉚釘?shù)募?/p>

7、切校核：鉚釘?shù)臄D壓校核：鋼板的強(qiáng)度主要由各銷釘所在截面確定，校核如下。1-1段：2-2段：3-3段：故，接頭的強(qiáng)度滿足要求。