材料力学习题答案1.docx

-1、2-2、3-3截面上的轴力,并作轴力图。解:(a)F1140302050kN,FkN,22302010FkN3320(b)FF,F22FF0,F33F11(c)F110,F224F,(a)、(b)、(c)所示。=38kN,试问零件内最大拉应力发生在哪个截面上?并求其值。解截面1-1的面积为2A1502220560mm1截面2-2的面积为2A2**********mm因为1-1截面和2-2截面的轴力大小都为F,1-1截面面积比2-2截面面积小,故最大拉应力在截面1-1上,其数值为:maxFFNAA1**********.。镦压工件时连杆接近水平位置,承受的镦压力F=1100kN。连杆截面是矩形截面,。材料为45钢,许用应力58MPa,试确定截面尺寸h及b。解连杆内的轴力等于镦压力F,所以连杆内正应力为FA。根据强度条件,应有FFAbhh,,,,,。,BC为钢杆,AB为木杆。木杆AB的横截面面积2A1100cm,许用应力17MPa;钢杆BC的横截面面积2A16cm,许用拉应力2160MPa。试求许可吊重F。解B铰链的受力图如图(b)所示,平衡条件为F,os30FNAB0(1)0xF,FNBCsin30F0(2)0y解(1)、(2)式,得FF,FNAB3F(3)2NBC(1)按照钢杆的强度要求确定许可吊重钢杆的强度条件为:FNBC22A2由上式和(3)式可得F11NBC64FA1601061048000N48kN22222(2)按木杆的强度要求确定许可吊重木杆的强度条件为:1FNABA11由上式和(3),。(a)所示,缸内工作油压p2MPa,油缸内径D=75mm,活塞杆直径d=18mm。已知活塞杆材料的许用应力50MPa,试校核活塞杆的强度。解活塞杆的受力图(b)所示,由平衡条件可得其承受的拉力为:3FN22pDd4活塞杆的应力:**********,活塞杆可以安全工作。(a)所示。已知:2A18cm,2A24cm,E200GPa。求杆的总伸长l。解杆的轴力图如图(b)所示,各段的伸长分别为:l1FlN11EA1,(a)中CG杆为刚体(即CG杆的弯曲变形可以忽略),BC杆为铜杆,DG杆为钢杆,两杆的横截面面积分别为A1和A2,弹性模量分别为E1和E2。如要求CG杆4始终保持水平位置,试求x。解CG杆的受力图如图(b)所示,其平衡条件为M0,FxN2Fl①cF0,FN1FN2F②y由拉压胡克定律得二杆的轴向变形为:l1FlN11EA11,l2FlN22EA22欲使CG杆始终保持水平状态,必须ll,即12FlFlN11N22EAEA1122③llEA联立①、②、③式,解得:122xlEAlEA211122。(a)所示结构中,假设AC梁为刚杆,杆1、2、3的横截面面积相等,材料相同。试求三杆的轴力。解杆ABC的受力图如图(b)所示,平衡条件为:F0,FN1FN2FN3F①yM,0AF2a2F3a0②NN变形的几何关系如图(b)所示,变形协调方程为l1l32l2③利用胡克定律将③式变为F1lF3l2F2lNNNEAEAEA④联立①、②、④式,解得5511FF,F2F,(a)所示刚杆AB悬挂于1、2两杆上,杆1的横截面面积为602mm2,杆2为120mm,且两杆材料相同。若F=6kN,试求两杆的轴力及支座A的反力。解杆1、2的受力图如图(b)所示,这是个一次超静定问题,可利用的平衡方程只有一个。M,0AF11F22F3①NN变形协调方程为:231201016FlFlEAFN11N112N164lEAFl6010FF221N22N2N23②解①、②式,,:F0,FN1FN2FFRAy0y得