材料力学1-4章部分作业

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1、2-1求图示各杆的轴力，并指出轴力的最大值。F2F(b)FF(a)(d)2kN1kN2kN(c)2kN3kN3kN解：(a)(1)用截面法求内力，取1-1、2-2截面；FF1122(2)取1-1截面的左段；FFN111(3)取2-2截面的右段；22FN2(4)轴力最大值：(b)(1)求固定端的约束反力；F2FFR2121(2)取1-1截面的左段；F11FN1(3)取2-2截面的右段；FR22FN2(4)轴力最大值：(c)(1)用截面法求内力，取1-1、2-2、3-3截面；2kN2kN3kN3kN223311(2)取1-1截

2、面的左段；2kN11FN1(3)取2-2截面的左段；2kN3kN2211FN2(4)取3-3截面的右段；3kN33FN3(5)轴力最大值：(d)(1)用截面法求内力，取1-1、2-2截面；2kN1kN1122(2)取1-1截面的右段；2kN1kN11FN1(2)取2-2截面的右段；1kN22FN2(5)轴力最大值：各杆的轴力图。(a)FFNx(+)FFNx(+)(-)F(b)FNx(+)(-)3kN1kN2kN(c)FNx(+)(-)1kN1kN(d)2-3图示轴向受拉等截面杆，横截面面积A=500mm2，载荷F=50kN

3、。试求图示斜截面m-m上的正应力与切应力，以及杆内的最大正应力与最大切应力。解：2-11图示桁架，杆1与杆2的横截面均为圆形，直径分别为d1=30mm与d2=20mm，两杆材料相同，许用应力[σ]=160MPa。该桁架在节点A处承受铅直方向的载荷F=80kN作用，试校核桁架的强度。FABC30045012解：(1)对节点A受力分析，求出AB和AC两杆所受的力；FAyx300450FACFAB(2)列平衡方程解得：(2)分别对两杆进行强度计算；所以桁架的强度足够。2-12图示桁架，杆1为圆截面钢杆，杆2为方截面木杆，在节点A

4、处承受铅直方向的载荷F作用，试确定钢杆的直径d与木杆截面的边宽b。已知载荷F=50kN，钢的许用应力[σS]=160MPa，木的许用应力[σW]=10MPa。FABCl45012FABC30045012FABC30045012解：(1)对节点A受力分析，求出AB和AC两杆所受的力；Ayx450FACFABFFABFACF(2)运用强度条件，分别对两杆进行强度计算；所以可以确定钢杆的直径为20mm，木杆的边宽为84mm。2-18图示摇臂，承受载荷F1与F2作用，试确定轴销B的直径d。已知载荷F1=50kN，F2=35.4kN

5、，许用切应力[τ]=100MPa，许用挤压应力[σbs]=240MPa。450450BACF1F28040DDFBD-Dd6610解：(1)对摇臂ABC进行受力分析，由三力平衡汇交定理可求固定铰支座B的约束反力；(2)考虑轴销B的剪切强度；考虑轴销B的挤压强度；(3)综合轴销的剪切和挤压强度，取3-12　图a所示桁架，材料的应力-应变关系可用方程σn=Bε表示（图b），其中n和B为由实验测定的已知常数。试求节点C的铅垂位移。设各杆的横截面面积均为A。(a)(b)解：2根杆的轴力都为 2根杆的伸长量都为则节点C的铅垂位移  

6、3-19（a）解：(1)对直杆进行受力分析；(1)列平衡方程：(2)用截面法求出AD、DC、CB段的轴力；(3)用变形协调条件，列出补充方程；代入胡克定律；求出约束反力：4-1试求图示各轴的扭矩，并指出最大扭矩值。M2M(b)aaMM(a)aa1kNm(d)3003003002kNm3kNm2kNm(c)5005005001kNm1kNm2kNm解：(a)(1)用截面法求内力，取1-1、2-2截面；MM1122(2)取1-1截面的左段；xM11T1(3)取2-2截面的右段；22T2x(4)最大扭矩值：MTx(+)(b)(1

7、)求固定端的约束反力；1MAx122M2M(2)取1-1截面的左段；1MAx1T1(3)取2-2截面的右段；x22MT2(4)最大扭矩值：MTx(+)(-)M(c)(1)用截面法求内力，取1-1、2-2、3-3截面；2kNm1kNm1kNm2kNm112233(2)取1-1截面的左段；2kNm11xT1(3)取2-2截面的左段；2kNm1kNm22xT2(4)取3-3截面的右段；2kNm33xT3(5)最大扭矩值：Tx(+)2kNm2kNm1kNm(d)(1)用截面法求内力，取1-1、2-2、3-3截面；1kNm2kNm3

8、kNm223311(2)取1-1截面的左段；1kNm11xT1(3)取2-2截面的左段；1kNm2kNm2211xT2(4)取3-3截面的左段；1kNm2kNm3kNm223311xT3(5)最大扭矩值：Tx(-)3kNm1kNm4-12某传动轴，转速n=300r/min(转/分），轮1为主动轮，输入的