材料力学习题.doc

练****动载荷: 动应力计算, 用动静法求解构件因加速度引起的动应力。冲击问题,用能量法近似计算构件内的动应力和动变形。动荷系数( dK ): st d st dddF FK???????[1] 垂直向上的加速运动(起吊重物) g aK d??1 [2] 自由冲击 st dhK???? 211 [3] 水平冲击 st dg vK?? 2****题 12-18 如图所示结构中,悬臂梁 AC 为 工字钢, 惯性矩 zI =245 4 cm , A 端铰支于空心钢管 AB 上。钢管的内径和外径分别为 30mm 和 40mm , B 端也是铰支。当重为 500N 的重物从 h=5mm 处自由落于 A 端时, 试校核杆 AB 的稳定性。规定稳定安全系数 n = 。已知钢梁和钢管的模量为: E =210GPa 。解: 结构为一次超静定,受力分析简图如下变形协调关系为 AB ALy??,即???? AB AB Nz AC N EA LF EI LFW??3 3 )(10 45 .2)(245 464m cm I z ????)(10 )30 40 (4 14 .3)(4 2462222m dDA AB ??????????解得:???? 43 6 3 3 310 210 45 .231 500 )( 313 ????????????? AB AC AB z AB AB z AC AC NAL LI W A LIL LWFN F 001 .01 500 ???)( 00865 .0)( 10 65 .8 10 10 210 25. 499 649 mm m EA lF AB AB N st???????????? 35 1157 1 00865 .0 5211 211??????????? st dhK 动载: KN NFKF Nd Nd5. 17 5. 499 35????)( 10 10 )34( 64 14 .3)( 64 4884444m dDI AB ?????????? mm m A Ii AB AB 10 25 .110 10 24 8??????????1??, 160 5. 12 2000 ??? AB ABi L??大柔度压杆: ?? kN N L EI F AB AB cr5. 44 10 5. 44 4 10 10 210 3 8922 2???????????? . ????? st Nd crnF Fn 所以钢管稳定。======================****题 12-20 如图所示, 重量 kN Q2?的冰块以 smv/1?的速度冲击长为 mL3?,直径 mm d 200 ?的木桩顶部。已知木材弹性模量 GPa E W 11?,求木桩内的最大正应力。解水平冲击动荷系数( dK ): st dg vK?? 2 mm dE QL EI QL st8. 20 200 14 .3 11 3 3000 2 64 3 64 3 4 3 4 33??????????? 0208 . 1 2????? st dg vK KN QKF ????)( 200 14 .3 3000 4400 32 32 3 3 max max MPa d LFW M dz d?????????============ 材料力学题解强度理论****题 9-11 铸铁薄壁管受力如图所示。管的内径 mm d120 ?,壁厚 mm 5??, 承受内压 MPa p2?,且在两端受轴向压力 kN F40 ?,扭矩 m kN T??2 的作用。材料的许用拉应力 MPa t40 ][??,许用压应力 MPa c160 ][??,材料的泊松比 ??。试分别用第二强度理论及莫尔强度理论校核其强度。解计算内压 p引起应力: MPa pd12 54 120 24 ???????? MPa 24 2???????轴向压力 F引起应力: MPa d FA F 21 5 120 14 .3 40000 ???????????扭矩 T引起应力: MPa D TW T p17 ])130 /120 (1[130 14 .3 10 216 )1( 16 43 643???????????? MPa x921 12?????????? MPa y24 ?????? MPa xy17 ???? MPa ?????? MPa 17 )2 924 ( 22???? MPa 1??, MPa 3???,0 2?? MPa MPa t r 40 ][ 36 2. 16