材料力学习题答案1.doc

1 材料力学****题答案 1 2 .1 试求图各杆 1-1 、 2-2 、 3-3 截面上的轴力, 并作轴力图。解: (a)?? 1 1 40 30 20 50 F kN ?? ???,?? 2 2 30 20 10 F kN ?? ??,?? 3 320 F kN ???(b) 1 1 F F ??, 2 20 F F F ?? ??, 3 3 F F ??(c) 1 10F ??, 2 24 F F ??, 3 3 4 3 F F F F ?? ??轴力图如题 ( a)、(b)、( c) 所示。 2 .2 作用于图示零件上的拉力 F=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???? 2 1 50 22 20 560 A mm ? ???截面 2-2 的面积为 2 ?????? 2 2 15 15 50 22 840 A 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: ?? 3 max 1 1 38 10 560 NFF MPa A A ??? ??? 2 .9 冷镦机的曲柄滑块机构如图所示。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, 高度与宽度之比为 hb ?。材料为 45钢, 许用应力?? 58 MPa ??, 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?? F F A bh ? ?? ??, hb ?代入上式,解得?????? 36 1100 10 58 10 F b m mm ??? ? ??? ? hb ?,得?? h mm ?所以, 截面尺寸应为?? b mm ?,?? h mm ?。 2 .12 在图示简易吊车中, BC 为钢杆, AB 为木杆。木杆 AB 的横截面面积 21100 A cm ?, 许用应力?? 17 MPa ??; 钢杆 BC 的横截面面积 216 A cm ?, 许用拉应力?? 2160 MPa ??。试求许可吊重 F。 3 解B 铰链的受力图如图(b) 所示, 平衡条件为 0 xF??, cos30 0 NBC NAB F F ? ???(1) 0 yF??, sin30 0 NBC F F ? ??(2) 解( 1 )、( 2 )式,得 2 NBC F F ?,3 NAB F F ?(3) (1) 按照钢杆的强度要求确定许可吊重钢杆的强度条件为: ?? 222 NBC FA ? ?? ?由上式和(3) 式可得?????? 6 4 22 1 1 160 10 6 10 48000 48 2 2 2 NBC F F A N kN ??? ? ???????(2) 按木杆的强度要求确定许可吊重木杆的强度条件为: ?? 111 NAB FA ? ?? ?由上式和(3) 式可得???????? 6 4 11 1 1 7 10 100 10 40415 3 3 3 NAB F F A N kN ??? ? ??????比较上述求得的两种许可吊重值, 可以确定吊车的许可吊重为???? F kN ?。 2 .14 某铣床工作台进给油缸如图(a) 所示, 缸内工作油压 2 p MPa ?, 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?? 50 MPa ??, 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: 4 ?? 2 2 4 N p D d F ???活塞杆的应力: ?????????? 2 2 2 2 6 2 2 2 2