材料力學課後作業

2021-03-04 09:51:25 字數 4296 閱讀 3313

1、 試作圖示各桿的軸力圖。

2、 求圖示各桿和橫截面上的軸力,並作軸力圖。

答案:3、 求圖示階梯狀直杆橫截面、和上的軸力,並作軸力圖。如橫截面面積,,,求各橫截面上的應力。

答案:4、 圖示一混合屋架結構的計算簡圖。屋架的上弦用鋼筋混凝土製成。下面的拉桿和中間豎向撐桿用角鋼構成,其截面均為兩個的等邊角鋼。

已知屋面承受集度為的豎直均布荷載。求拉桿和橫截面上的應力。

答案:1-4

5、一根等直杆受力如圖所示。已知杆的橫截面面積和材料的彈性模量。試作軸力圖,並求端點的位移。

答案:6、 一木柱受力如圖所示。柱的橫截面為邊長的正方形,材料可認為符合胡克定律,其彈性模量。如不計柱的自重,試求下列各項:

(1)作軸力圖;

(2)各段柱橫截面上的應力;

(3)各段柱的縱向線應變;

(4)柱的總變形。

答案:7、 簡易起重裝置的計算簡圖如圖所示。已知斜桿用兩根不等邊角鋼組成。如鋼的許用應力,問這個起重裝置在提起重量為的重物時,斜桿是否滿足強度條件?

答案:8、 一結構受力如圖所示,桿件、均由兩根等邊角鋼組成。已知材料的許用應力,試選擇、杆的截面型號。

答案:9、(1)剛性梁用兩根鋼桿、懸掛著,受力如圖所示。已知鋼桿和的直徑分別為和,鋼的許用應力,彈性模量,試校核鋼桿的強度,並計算鋼桿的變形、及、兩點的豎直位移、。

(2)若荷載作用於點處,求點的豎直位移。

答案:10、 圖示支架承受載荷,、、各桿由同一種材料製成,其橫截面面積分別為,和。試求各桿的軸力。

答案:11、 剛性杆的左端較支,兩根長度相等、橫截面面積相同的鋼桿和使該剛性杆處於水平位置,如圖所示。如已知,兩根鋼桿的橫截面面積,求這兩桿的軸力和應力。

答案:12、圖示剛性梁受均布荷載作用,梁在端交支,在點和點由兩根鋼桿和支承。已知鋼桿和的橫截面面積和,鋼的許用應力,試校核鋼桿的強度。

答案:13、 設計圖示拉桿的尺寸d、d和h。已知f=50kn,拉桿材料的許用應力分別為, ,。

答案:d≥23mm,h≥6.92mm,d≥28.2mm

14、圖示正方形截面的混凝土柱,其橫截面邊長為200mm,澆注在混凝土基礎上。基礎分兩層,每層厚為t ,上層基礎為邊長a=300mm的正方形混凝土板。下層基礎為邊長b=800mm的正方形混凝土板。

柱承受軸向壓力f=200kn,假定地基對混凝土板的反力均勻分布,混凝土的許用剪應力,試計算為使基礎不被剪壞,所需的厚度t值。

答案:t=95.5mmtat

b15、板用4只鉚釘連線,設鋼板與鉚釘材料相同。它的許用拉應力,許用剪應力,許用擠壓應力,鋼板厚度t=1cm,寬度b=8.5cm,鉚釘直徑d=1.

6cm,拉力p=110kn。試校核鉚接部分的強度(假設各鉚釘受力相等)

答案16、 出下列各圓軸的扭矩圖,並求出tmax的值。

答案:tmax=4kn.m tmax=3kn.m

17、一傳動軸作每分鐘200轉的勻速轉動,軸上裝有五個輪子,主動輪2輸入功率為60kw,從動輪1,3,4,5分別輸出的功率為18kw, 12kw, 22kw和8kw。試畫其扭矩圖.

18、 軸轉速n = 250r/min,主動輪b輸入功率為pb =7kw,從動輪a、c、d分別輸出的功率為pa = 3kw, pc = 2.5kw, pd =1.5kw。

試畫其扭矩圖,指出tmax的值,並分析圖示載荷分布是否最合理?

答案:tmax=153n.m

19、 圓軸扭轉時,ma=3kn.m, mb=1kn.m, mc=2kn.

m,試求:(1)軸ab ⅰ-ⅰ截面上離圓心距離20㎜各點的剪應力,並圖示a、b兩點剪應力的方向;(2)ⅰ-ⅰ截面的最大剪應力;(3)ab軸的最大剪應力。

答案:τ1=97.8mpa , τ1max=122mpa , τmax =239mpa

20、 軸的外徑d=100㎜,內徑d=80㎜,許用剪應力[τ]=55 mpa,轉速n = 300r/min,試按扭轉強度確定空心軸能傳遞的功率。並分析當轉速公升高為600 r/min時,能傳遞的功率如何變化。

答案:功率p1=200kw ,p2=200kw

21、全聯軸器(圖a)籍套筒和銷將二軸聯成一體。為了保證軸及其它構件的安全,要求載荷m超過軸的許可值30﹪時,銷即剪斷。設軸徑d=40mm,[τ]=40mpa , 銷的材料剪下強度極限τb =200mpa ,試確定銷的直徑d1(不考慮銷孔對軸的削弱)。

答案:d1≤8.6mm

22、量扭轉角的裝置如圖示,試件扭轉時,裝置的bc臂隨試件相對臂ad發生相對轉動,百分表的指標產生偏轉。設l=100㎜,d=10㎜, h=100㎜ ,當外力偶矩m=2n.m時,百分表讀數為s=0.

25㎜ 。試計算試件材料的剪下彈性模量g。

答案:g = 81.53gpa

23、試確定如圖所示圓軸的直徑。

已知:m1=400n.m ,m2=600n.m ,g=80 gpa , [τ]=40 mpa ,[θ]=0.25 0/m

答案:d ≈58mm

24、 組合軸由外管與芯軸並借助兩端的剛性平板牢固地連線在一起。設外力偶矩m=2kn/m,外管和芯軸的剪下彈性模量分別為g1 、g2 。試求外管和芯軸的扭矩及最大扭轉剪應力。

g1 =40gpa , g2 =80gpa ,d=40mm ,d1 =42mm ,d2 =60mm

答案:外管τmax=40.95 mpa ; 芯軸τmax=54.1mpa

25、 試求圖示各截面的陰影線面積對x軸的靜矩。

答案:(a)sx=24000mm4 (b) sx=42250mm4 (c) sx=280000mm4 (d)520000 mm4

26、 試求圖示四分之一圓形截面對於x、y軸的慣性矩ix、iy以及慣性積ixy。

答案:ix=iy=πr4/16 ixy=πr4/8

27、試確定圖示平面圖形的形心主慣性軸的位置,並求形心主慣性矩。

答案:(a)yc=0 zc=2.85r iyc=10.38r4 izc=2.06r4

(b)yc=0 zc=103mm iyc=3.91×10-5m4 izc=2.34×10-5m4

(c)yc=87.9mm zc=0 iyc=1.51×10-4m4 izc=1.14×10-5m4

28、如圖所示,設p、q、a均為已知。求:指定截面上的剪力和彎矩。

答案:(a) qc-=qa;mc-=qa2;qc+=0;mc+=qa2;qd-=0;md-=qa2;qd+=0;

md+=0 (b) qc-=2qa;mc-=-qa2/2;qc+=2qa;mc+=-3qa2/2;

a)29、如圖所示,設p、q、a均為已知。求:指定截面上的剪力和彎矩。

答案:qc-=-qa;mc-=-qa2/2;qc+=-3qa/2;mc+=-qa2/2;

qd-=-3qa/2;md-=-2qa2;qd+=qa;md+=-qa2;

30、如圖所示,設p、q、a均為已知。求:指定截面上的剪力和彎矩。

答案:qc-=-qa/2;mc-=-qa2/6;qc+=qa/12;mc+=-qa2/6;

31、如圖示,設q、a均為己知。 求:各梁的剪力方程和彎矩方程並根據剪力方程

和彎矩方程繪製剪力圖和彎矩圖。

32、如圖示,設q、a均為己知。 求:梁的剪力方程和彎矩方程並根據剪力方程

和彎矩方程繪製剪力圖和彎矩圖。

33、如圖示,設q、a均為己知。 求:梁的剪力方程和彎矩方程並根據剪力方程

和彎矩方程繪製剪力圖和彎矩圖。

34、試用微分關係,作圖示各梁的剪力圖和彎矩圖。

35、試用微分關係,作圖示梁的剪力圖和彎矩圖

36、試用微分關係,作圖示梁的剪力圖和彎矩圖

37、一根25a號槽鋼,在縱對稱麵內受矩為m=5kn.m的一對外力偶作用,如圖(a)所示。試求橫截面上a、b、c、d四點處的正應力。

若力偶仍作用於鉛垂平面內,但將槽鋼繞其軸線轉90°,如圖(b)所示,則此四點處的正應力又如何?

答案:σa=σd=-163.5mpa σb=38.8 mpa σc=58.8 mpa

38、矩形截面的懸臂梁受集中力和集中力偶作用,如圖所示。試求ⅰ-ⅰ截面和固定端ⅱ-ⅱ截面上a、b、c、d四點處的正應力。

答案:i-i截面:σa=-7.41mpa σb=4.94mpa σc=0 σd=7.41mpa

i-i截面:σa=9.26mpa σb=-6.18mpa σc=0 σd=-9.26mpa

39、 簡支梁承受均布荷載如圖所示。若分別採用截面面積相等的實心和空心圓截面,且d1=40mm,d2/d2=3/5,試分別計算它們的最大正應力。並求空心截面比實心截面的最大正應力減小了百分之幾?

答案:實心軸:σmax=159mpa 空心軸:σmax=93.6mpa 空心截面比實心截面的最大正應力減小了41%

40、割刀在切割工件時,受到f=1kn的切削力作用,割刀尺寸如圖所示,若割刀的許用彎曲正應力〔σ〕=200mpa。試校核割刀的彎曲正應力強度。

材料力學課後作業511章

5 1 試計算圖示各梁指定截面 標有細線者 的剪力與彎矩。解 a 1 取a 截面左段研究,其受力如圖 由平衡關係求內力 2 求c截面內力 取c截面左段研究,其受力如圖 由平衡關係求內力 3 求b 截面內力 截開b 截面,研究左段,其受力如圖 由平衡關係求內力 b 1 求a b處約束反力 2 求a 截...

材料力學課後答案

第一章材料單向靜拉伸載荷下的力學效能 一 解釋下列名詞 滯彈性 在外加載荷作用下,應變落後於應力現象。靜力韌度 材料在靜拉伸時單位體積材科從變形到斷裂所消耗的功。彈性極限 試樣載入後再卸裁,以不出現殘留的永久變形為標準,材料 能夠完全彈性恢復的最高應力。比例極限 應力 應變曲線上符合線性關係的最高應...

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