材料力学习题解答(拉伸、压缩与剪切).docx
2.1.试求图示各杆1-1、2-2>33截面的轴力，并作轴力图。解：(a)(1)求约束反力(2)求截面1-1(3)求截面2-2(4)求截面3-3(5)画轴力图(b)(1)求截面1/(2)求截面2-2(3)求截面3-3的轴力曲轴外的轴力JN(KN)的轴力50的轴力的轴力1020kNR：3il(4)画轴力图-1-2.3.作用图示零件上的拉力，,加亚甘当三N2；个横截面上？并求其值。解：(1)1-1截面上的应力(2)2-2截面上的应力(3)3-3截面上的应力(4)最大拉应力在1-124设图示结构的1和2N44=拉杆BC的横截圻直径为IOmm,试求拉杆内的应力。解：(1)以刚体CAE为研夕(3)(4)23以刚体BQE为讨D1.5m密杆内的应力。0.75m联立求解拉杆内的应力上2.5.图示结构中，1林272解：(2)J以整体为研究对象，易见A处的水平约束反力为零;以AB为研窕对象(B处不带销钉)XbB甘由平衡方程知IYh以杆BD为研究对象RNzIOkN由平衡方程求得(4)杆内的应力为Im2.7.冷锁机的曲柄滑块机构如下图。锻压工件时连杆接近水平位置，承受的锻压力片IloOkN。连杆的截面为矩形，而与宽之比为版=1.4。材料为45钢，许用应力为=58MPa,试确定截面尺寸力和bo解：强度条件为又因为A=bh=2.8.图示夹紧机构需对工件产室R*2OkNM夹紧力：水平杆A8及斜杆BC和8。的材料相同,j=I00MPa,0=30"。试求三二解：(I)以杆CO为研究对象rjb杀吊二0一7(2)以.B为研皿盘&(3)由强度条件得三杆的横撷2.10图示简易吊车的杆8C为钢杆，杆AB为木杆,。杆AB的横截面面积4=100C11许用应力=7MPa；杆BC的横截面面积A2=6c许用应力52=160MPa。求许可吊重尸。解：(1)以较B为研究对象，画受笳却封邢钢J三角形;(2)由AB杆的强度条件(3)由BC杆的强度条件(4)许可吊重注：BC杆受拉，A8杆受压；BC杆的强度比AB杆的强度高。2.11拉伸试验机通过杆CD使试件AB受拉，如下图。设杆CD与试件AB的材料同为低碳钢，其,=200MPa,/=240MPa,b=400MPa,试验机的最大拉力为IOokN。(1)用这试验机作拉断试验时，试件最大直径可达多少？(2)设计时假设取平安系数=2,那么CO杆的横截面面积为多少？(3)假设欲测弹性模量及且试样的直径d=10mm,那么所加拉力最大值为多少？解：(1)试样拉断时(2)设计时假设取平安系数叶2,那么C。本所以CD杆的截面面积为(3)测弹性模量E时，那么/B杆内的最大应为:所加最大拉力为2.13阶梯杆如下图。：AI=8c42=4J2Cm2,E=LrIltiPao试求杆件的总伸长。解:(1)用截面法求截面小的内XOkN40kN求4段的变形：(3)求A2段的变等(4)杆件的总变形：注：4段缩短，A?段伟长，,2Q0一为俾Ia20kN200)kN200Ai2.14在图示结构中，设CT为刚本(即C/的弯曲变形可以不计)，BC为铜杆，。户为钢杆，两杆的横截面面积分别为4和Th,弹性模量分别为长和及。如要求。尸始终保持水平位置，试求人2.15像矿山升降机钢缆这类很长的拉杆，应考虑其自重影响。设钢缆密度为p,许用应力为可，下端所受拉力为P,且截面不变。试求钢缆的允许长度及其总伸长。解：(1)分析钢缆的受力Q)(3)(4)钢缆重量沿杆长的分布集度钢缆的内力：钢缆的强度条件:钢缆的总伸长：2.22由五根钢杆组成的杆系如下图4杆横截面面积电呼Oomm2,E=200GPa°设沿对角线AC方向作用一对20kN的力，试求A%p两点的距离改变。p(2)分析较B的受力同理可得：(3)使用功能原理2.26受预拉力IOkN解：(1)分析较4的受力BN'A1拉紧的缆酬F氤懒先C点赢证下15kN的力，并设缆索不能承受压力。试求在h=l5和=45两种情况下，AC和BC两段内的内力。Yr解：(1)分析AB杆的受力，歹J(2)求BCAC段的变形(3)根据变形谐调条件(4)当=5时缆索只能受拉不能受压,那么(4)当%=45时2.28在图示结构中，设AC梁为刚解：(1)以刚杆AC为研究用4厂段的内力为零广件1、2、3的横截面面积广KN材料相同。试求三杆的轴力。变形情况如1Q)(3)(4)由平衡方程由变形协调条件由物理关系联立求解得2.31阶梯形钢杆的两端在象A¾N：IiAL2如卜图，杆作上、下两段的横截面面积分别是Ar=5cA=10cm2o钢材的O=I2.5x10-6°c,E=200GPao假设温度升高至7,2=25oC,试求杆内各局部的温度应力。解：(1)阶梯杆的受力力 (2)由温度升高勺,<,FilHM-I平衡条件可得S长为由两端反力引单一p1枉位短为(3)变形谐调关系i求得约束力A2I (4)计算杆内的应:7Tttttytzt/2.33在图示三杆桁架中，1、2两杆的抗拉刚度同为PAl也为E3A30杆3的长度为/+»其中必加工误差。试求将杆3装入AC位置后，杆1、2、3的内力。解：(1)(2)(3)(4)(3)三杆的变形-物理关系得补充方程(4)联立求解平衡方程和补充方程得到三根杆的内力2.38一螺栓将拉杆与厚为8mm的两块盖板相联接，如下图，各零件材料相同,许用应力均为可=80MPa,r=60MPa,<=160MPao假设拉杆的厚度=I5mm,拉力尸二120kN,试确定螺栓直径d及拉杆宽度瓦根据螺栓剪切强度条件根据拉杆挤压强度条件根据拉杆拉伸强株色传1南按拉&挤压强度计算。取螺栓直径d=50期n,拉平注：螺栓挤压强度比解下雨晶度2.41 图示车床的传动光杆装有平安目为45钢，其剪切极限率邓国.(_.解：(1)平安销被剪断时(2)联轴器所能传递的电极源易2.42 木样接头如下图。时平筐销即被剪断。平安销的平均直径为5mm,解：(1)接头的剪切应(2)接头的挤压及力二飘轼器所!能母蝌最大力偶矩o1r11o4to<.试求接头的剪切和挤压应力。,轴靠筒,；一平安销光杆材料
