图示实心圆轴,两端受外扭矩Me=14kN•m作用,已知圆轴直径d=100mm,长l=1m,材料的切变模量G=8104MPa。试(1)图示截面上A、B、C三点处的切应力数值及方向;(2)两端截面之间的相对扭转角。(15分)解:1)求应力切线方向如图所示。2)相对扭转角图示实心圆轴,直径d=25mm,其上作用外扭矩Me1=2kN•m,Me2=1.2kN•m,Me3=0.4kN•m,Me4=0.4kN•m,已知轴的许用切应力[]=30MPa,单位长度的最大许用扭转角[]=0.5/m,材料的切变模量G=8104MPa。试作其强度和刚度校核。解:1)强度校核(1)作扭矩图(2)危险截面为AB段各截面(3)强度条件计算该轴满足强度条件。2)刚度校核该轴满足刚度条件。求桁架结点C的水平位移,各杆EA相同。解:(一)求载荷作用下的轴力。见图。(二)求C点作用水平单位力的轴力。见图。(三)求位移求桁架结点1的竖向位移,两下弦抗拉(压)刚度为2EA,其他各杆抗拉(压)刚度为EA。解:(一)求载荷作用下的轴力。见图。(二)1点作用竖向单位力,求轴力。见图。(三)求位移10-4矩形截面杆受力如图所示,F1和F2作用线与杆的轴线重合,F3作用在杆的对称平面内,已知F1=5kN,F2=10kN,F3=1.2kN,l=2m。b=120mm,h=180mm,试求杆横截面上的最大压应力。解:(一)杆为压弯组合变形。固定端截面为危险截面。(二)求最大压应力最大压应力出现在右侧各点上。10-6一矩形截面轴向受压杆,在其中间某处挖一槽口(见图),已知F=8kN,b=100mm,h=160mm,试求槽口处n-n截面上A点和B点的正应力。解:(一)杆在槽口段为压弯组合变形。(二)求应力(10分)用力矩分配法求图示结构的杆端弯矩,绘制弯矩图。分配系数0.50.5固端弯矩-6.676.67-26.6726.67分配与传递510105杆端弯矩-1.6716.67-16.6731.67用力矩分配法求图示结构的杆端弯矩,绘制弯矩图。分配系数8/179/17固端弯矩-7575-600分配与传递-3.53-7.06-7.940杆端弯矩-78.5367.9467.940