材料力学答案- 轴向拉伸与压缩VIP免费

(1)作轴力图；(2)各段柱横截面上的应力;(3)各段柱的纵向线应变；(4)柱的总变形.lOOk解：(1)轴力图(2)AC段应—100X103=—2.5x106Pa=—2.5MPaCB段应轴力■S-l—260x1030.22=—6.5x106Pa=—6.5MPaG—2.5E0.1x105=—2.5x10G—6.5E0.1x105=—6.5x10-2-1一木柱受力如图示，柱的横截面为边长20cm的正方形，材料服从虎克定律，其弹性模量E=0.10x105MPa.如不计柱自重，试求:(3)AC段线应变CB段线应变⑷总变形.=-2.5x10-445-6.5x10-445=1.35x10-3m2-2图(a)所示铆接件，板件的受力情况如图(b)所示.已知：F=7kN,t=0.15cm,b1=0.4cm，b2=0.5cm,b3=0.6cml。试绘板件的轴力图，并计算板内的最大拉应力。解：(1)轴力图1x7(2)G=3x107x10-6=194.4MPa10.15x0.4x2■2x7G=3x107x10—6=311.1MPa20.15x0.5x2G3=时耐x107x10—6=388・9MPa最大拉应力G=G=388.9MPamax32-3直径为lcm的圆杆，在拉力F=10kN的作用下，试求杆内最大剪应力，以及与横截面夹角为=30。的斜截面上的正应力与剪应力。160kNJl强度。C—d2ama2x(7.52—1.82)1.82=32.7解:1F2x10(1)最大剪应力T===x107x10-6=63.66MPamax22士兀d2兀x124（2）a=30o界面上的应力弋c+cos2a)=63-66x2=95-49MPaT=xsin2a=63.66xsin30o=55.13MPaa22-4图示结构中ABC与CD均为刚性梁，C与D均为铰接，铅垂力F=20kN作用在C铰，若（1）杆的直径d1=1cm,（2）杆的直径d2=2cm，两杆的材料相同，E=200Gpa,其他尺寸如图示，试求（1）两杆的应力；(2)C点的位移。解(1)1杆的应力F4x20a=-—x107x10-6=254.6MPa(1)+兀d2兀x12412杆的应力2F2x20a=——=——x107x10-6=127.3MPa(2)1兀d2兀x2242(2)C点的位移a2546Al=dl=x2=2.546x10-3m=0.2546cm1E1200x103a1273Al=dl=x2=1.273x10-3m=0.1273cm2E2200x103A=2A+A=0.509cmc212-5某铣床工作台进给油缸如图示，缸内工作油压p=2MPa，油缸内径D=7.5cm,活塞杆直径d=1.8cm.，已知活塞杆材料的许用应力.]=50Mpa。试校核活塞杆的故安全「]2-6钢拉杆受轴向拉力P=40kN，杆材料的许用应力a]=100MPa，杆的横截面为矩形，并且b=2a，试确定a与b的尺寸。解A、F40“，A>=x10=4cm2「0!100A=ab=2a2a2=1.414cmb>2.828cmA7FlFlAl=—+a=EAE390+兀(90802)+=0.372-8常用仓库搁架前后面用两根圆钢杆AB支持，其平面投影图如图示，估计搁架上的最大载重量为P=10kN,假定合力P作用在搁板BC的中线上。已知a=45o,杆材料的许用应力[Q]=160Mpa，试求所需圆钢杆的直径。解注解：两根圆钢杆AB杆轴力F=[xP=3.536KNN2AB杆直径D>*誥]=0.53cm2-9图示吊钩的上端为T110x2梯形螺纹，它的外径d=110mm,内径d1=97mm,其材料为20号钢，许用应力[Q]=50Mpa。试根据吊钩的直杆部分确定吊构所容许的最大起吊重量F。解[Q兀x1102x504x10=369.5KN2-10吊架结构的尺寸及受力情况如图示。水平梁AB为变形可忽略的粗刚梁,CA是钢杆，长11=2m,横截面面积A1=2cm2,弹性模量=200Gpa；DB是钢杆，长l2=lm,横截面面积A2=8cm2，弹性模量E2=100Gpa,试求：(1)使刚性梁AB仍保持水平时，载荷F离DB杆的距离x；(2)如使水平梁的竖向位移不超过0.2cm,贝9最大的F力应为多少?|解(1Al1+Fxl■31EA2-7大功率低速柴油机的气缸盖螺栓如图示，螺栓承受预紧力F=390kN,材料的弹性模量己=210Gpa,求螺栓的伸长变形。F\5,)0一£一Fq=-4」解:Al1=Al2x=0.6m3EAiixl3x200x20.6x2x10-i=200KN2-11铰接的正方形结构如图所示，各杆材料皆为铸铁，许用拉应力[◎+]=400kg/cm2,许用压应力[◎]=600kg/cm2,各杆的截面积均等于25cm2。试求结构的许用载荷F。解：一FAC、CB、BD、DA杆受拉力，大小为T==1近DC杆受压力，大小为T=F2t]>T1+A得F<、扛x400x25=14142kgt]>T^得F<600x25=15000kg故F<14142kg2-12图示拉杆沿斜截面m—n由两部分胶合而成，设在胶合面上许用拉应力[t]=100MPa，许用剪应力[T]=50MPa,胶合面的强度控制杆件的拉力，试求：为使杆件承受最大拉力F,a角的值应为多少？若横截面面积为4cm2，并规定a<600，试确定许可载荷F。解:T50X(1)tga=―^==0.5F*JFa=26.5。时杆件承受最大拉力。(2)Fx4x10-1=160KNcos2acos260oF^j^A=2x50x4x10-1=46.1KNsin2asin120°故许可载荷P为46.1KN2-13油缸盖与缸体采用6个螺栓连接.已知油缸内径D=350mrn，油压p=lMpa。若...