材料力學第二章習題

2021-03-04 09:50:45 字數 4797 閱讀 2446

習題2.1試畫出圖示各桿的軸力圖

題2.1圖

2.2 圖示中段開槽的桿件,兩端受軸向載荷p作用,試計算截面1 - 1和截面2 – 2上的正應力。已知:

,,[=10mm', 'altimg': '24459dfac6b0b625a710e0b8d8d45e41.png', 'w':

'96', 'h': '23'}],。

題2.2圖

2.3圖示等直杆的橫截面直徑,軸向載荷。

( 1 ) 計算互相垂直的截面ab和bc上正應力和切應力;

( 2 ) 計算桿內的最大正應力和最大切應力

2.4圖示為膠合而成的等截面軸向拉桿,杆的強度由膠縫控制,已知膠的許用切應力為許用正應力的1/2。問為何值時,膠縫處的切應力和正應力同時達到各自的許用應力。

2.5圖示用繩索起吊重物,已知重物,繩索直徑。許用應力[\\right]=10mpa', 'altimg': 'a7bf09681afd2b60e33ab7045520b991.

png', 'w': '114', 'h': '20', 'omath':

'σ=10mpa'}],試校核繩索的強度。繩索的直徑應多大更經濟。

,2.6冷鐓機的曲柄滑塊機構如圖所示。鐓壓工件時連桿接近水平位置,鐓壓力p=1100kn。

連桿矩形截面的高度h與寬度b之比為:h/b=1.4。

材料為45鋼,許用應力【】=58mpa,試確定截面尺寸h及b。

2.7圖示結構杆1與杆2由同一種材料製成,其許用應力=100mpa。杆1橫截面面積a1=300mm2,杆2橫截面面積a2=200mm2, ce=0.

5m, ed=1.5m。試按杆1,杆2的強度確定許可載荷[f]。

2.8桿長,橫截面積均相同的兩桿,一為鋼桿另一為灰鑄鐵杆。欲組裝成圖示等邊三角架。

已知桿長=0.5m,杆的橫截面積a=400mm2,鋼的許用應力【】=160mpa,灰鑄鐵的許用拉應力[\\right]}_', 'altimg': '5db87b73606d8b46c31e3aab0ad00f73.

png', 'w': '41', 'h': '27', 'omath':

'σt'}]=30mpa,許用壓應力[\\right]}_', 'altimg': '6d3ba8e38503ab76a40af827e55b19f0.png', 'w':

'42', 'h': '27', 'omath': 'σc'}]=90mpa。

試問如何安裝較為合理?求這時的最大許可載荷[f]。

2.9圖示桁架,由圓截面杆1與杆2組成,並在節點a承受外力f=80kn作用。杆1,杆2的直徑分別為d1=30mm和d2=20mm,兩桿的材料相同,屈服極限s=320mpa,安全係數ns=2.

0。試校核桁架的強度。

題2.9圖

2.10油缸蓋與缸體採用6個螺栓連線如圖所示。d=350mm, 油壓p=1mpa,若螺栓材料的許用應力【】=40mpa,試確定螺栓的內徑。

題2.10圖

2.11簡易吊車如圖所示。杆ab為木桿,杆cb鋼桿。

木桿的橫截面積a1=100cm2,許用應力[\\right]}_=7mpa,', 'altimg': '85d0dd19e62edf5e474e141d0b47b0f9.png', 'w':

'117', 'h': '27', 'omath': 'σ1=7mpa,'}]鋼桿橫截面積a2=6cm2,許用應力[\\right]}_=140mpa', 'altimg':

'2ba3c5537b7911942844b495bf266617.png', 'w': '134', 'h':

'27', 'omath': 'σ1=140mpa'}]。試求許可吊重[f]。

題2.11圖

2.12 板狀拉伸試件如圖,在測定式樣應變時,每增加3kn的力,測得縱向線應變[^', 'altimg': 'f3996c526d7a1c694c962e95559a0e87.

png', 'w': '113', 'h': '25', 'omath':

'ε=120×10-6'}],橫向線應變[^", 'altimg': '2c8c86e040a3cd2418627422997dab4b.png', 'w':

'114', 'h': '25', 'omath': 'ε\'=-38×10-6'}],試求試樣材料的彈性模量e和泊松比

題2.12圖

2.13 圖示變截面直杆,已知:a1=8cm2,a2=4cm2,e=200gpa, 求杆的總伸長。

題2.13圖

2.14 一結構如圖所示。杆1、2的橫截面面積的材料均相同:

a1=a2=200mm2,e1=e2=200gpa,試驗測得杆1和杆2的縱向線應變分別為1=4.0×10-4和2=2.0×10-4。

試求載荷p及其方位角。

題2.14圖

2.15某拉伸試驗機的結構示意圖如圖所示,設試驗機的cd杆與試件ab材料同為低碳鋼,其p=200gpa,s=240gpa,b=400gpa。試驗機最大拉力為100kn。

(1)若設計時取試驗機的安全係數n=2,則cd杆的橫截面積應為多少?

(2)用這一試驗機作拉斷試驗時,試件直徑最大可達多少?

(3)若試件直徑d=1cm,今欲測彈性模量e,則所加載荷最大不能超過多少?

題2.15圖

2.16 在圖示簡單杆系中,設ab、ac和分別為直徑是10mm和12mm的圓截面杆,e=200gpa,f=10kn, 求a點的垂直位移。

題2.16圖

2.17某結構如圖所示。杆ab的重量及變形可忽略不計。

鋼桿1和銅杆2的彈性模量分別為e1=200gpa和e2=100gpa。試求使杆ab保持水平時載荷f的位置。若此時f=30kn,求1,2兩桿橫截面上的正應力。

題2.17圖

2.18 試計算圖示桁架的節點a的水平與鉛垂位移。設各節點均為鉸接,各桿的拉壓剛度均為ea。

(ab)

題2.18圖

2.19 圖示橫樑abcd為剛體。橫截面面積為73.36mm2的鋼索繞過無摩擦的滑輪。設f=20kn,試求鋼索內的應力和c點的垂直位移。設鋼索的e=177gpa.

題2.19圖

2.20圖示所示,梁bd為剛體,杆1、杆2與杆3的橫截面面積與材料均相同。在梁的中點c承受集中載荷f作用。

試計算該點的水平與鉛垂位移。已知載荷f=20kn,各桿的橫截面面積均為a=100mm2,彈性模量e=200gpa梁長=1000mm。

題2.20圖

2.21已知圖標桿1、2的e、a相同,橫樑ab的變形不計,試求兩桿內力。

題2.21圖

2.22邊長為正方形桁架,在點d作用垂直向下的力f,各桿的拉壓剛度為ea。試用能量法求解d點的鉛垂位移。

題2.22圖

2.23用能量法求解習題2.18b中a點的垂直位移。

2.24圖示結構中,abc及cd為剛性梁,已知,杆1和杆2的直徑分別為[=10 mm', 'altimg': '8cc24249558c2e9afde976c5e2617d73.

png', 'w': '101', 'h': '23'}],[=20 mm', 'altimg':

'834a9f169a0a42577f0c64557ddd9140.png', 'w': '100', 'h':

'23'}],兩桿的彈性模量均為。試求鉸c的鉛垂位移。

題2.24圖

2.25 木製短柱的四角用四個的等邊角鋼加固。角鋼的許用應力[\\right]}_=160mpa,', 'altimg':

'742af64434706fb1260b3d3a9b502a06.png', 'w': '141', 'h':

'27', 'omath': 'σ1=160mpa,'}]彈性模量e1=200gpa,木材的許用應力[\\right]}_=12mpa,', 'altimg': '017165f720218f8ead2b83e6be3aae73.

png', 'w': '128', 'h': '27', 'omath':

'σ2=12mpa,'}]彈性模量e2=10gpa,試求許可載荷[f]。

題2.25圖

2.26圖示桁架,杆1、杆2與杆3分別用鑄鐵、銅和鋼製成,許用應力分別為【1】=40mpa,【2】=60mpa,【3】=120mpa,彈性模量分別為e1=160gpa,e2=100gpa,e3=200gpa。若載荷f=160kn,a1=a2=2a3,試確定各桿的橫截面面積。

題2.26圖

2.27一階梯形杆,其上端固定,下端與剛性底面留有空隙=0.08mm。上段為銅,a1=40cm2,e1=100gpa,下段為鋼,a2=20cm2,e2=200gpa。問:

(1)f力等於多少時,下端空隙恰好消失。

(2)f=500kn時,各段內的應力值為多少。

題2.27圖

2.28階梯形鋼桿,已知材料的彈性模量e=200gpa, 線膨脹係數[^/°c', 'altimg': 'ca951d9ee7ca15ba1c2cf08cbb8b72c6.

png', 'w': '154', 'h': '25', 'omath':

'α=12.5×10-6/°c'}],兩段橫截面面積分別為[_=20^,_=10^', 'altimg': 'd0977f2a3efabb675cce120171f88b61.

png', 'w': '200', 'h': '24', 'omath':

'a1=20cm2,a2=10cm2'}], 在溫度[_=^c', 'altimg': 'd6319275461c09104ad97af0b00a6d38.png', 'w':

'76', 'h': '28', 'omath': 't0=15°c'}]時,兩端固定在絕對剛性的支撐上。

當溫度公升高至[^c', 'altimg': '0a1448b25d449f30bc92d05730d59eda.png', 'w':

'44', 'h': '25', 'omath': '55°c'}]時,求杆內的最大應力。

材料力學第二章習題

2 1試繪出下列各桿的軸力圖。2 3求下列結構中指定杆的應力。已知 b 圖中杆的橫截面面積a1 850 mm2,a2 600 mm2,a3 500 mm2。2 4 求下列各桿的最大正應力。1 圖 a 為開槽拉桿,兩端受力f 10 kn,b 4mm,h 20mm,h0 10mm 2 6圖示短柱,上段為...

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