材料力学作业题集(学院)

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1、台州学院材料力学作业题集专业:班级:姓名:学号:任课教师:前言材料力学是变形体力学的入门课程,是土木工程专业学生必修的技术基础课。要求学生明确从几何、物理和静力平衡三个方面分析杆件力学问题的基本思路,掌握杆件的强度、刚度和稳定性的基本概念;培养学生具备必要的基础理论知识,比较熟练的计算能力、一定的分析能力和实验能力,为学习结构力学、钢结构、混凝土结构等后续课程提供必要的基础。为此,为配合课堂教学环节,建筑工程学院材料力学课程组特按教材章节编写了此作业题集,各章包括作图题,简答题,计算题,综合题等题型,重点考查学生对基本概念,基本原理,基本方法的理解和掌握,训练学生的计算能

2、力,建模能力以及思维能力。建筑工程学院材料力学课程组2013年6月材料力学作业题集轴向拉压一、试作出图示各杆的轴力图。150N50N200N100N50kN10kNP4=60kNP1=20kNP3=30kNP3=10kN第14页共42页材料力学作业题集轴向拉压二、图示结构中,1、2两杆的横截面直径分别为15mm和20mm,试求两杆的应力。设两根横梁皆为刚体。15kN三、图示结构中,为刚体,1、2杆的抗拉(压)刚度分别为,2。试求两杆的轴力。第14页共42页材料力学作业题集轴向拉压四、在图示简易吊车中,为钢杆,为木杆。木杆的横截面面积,许用应力;钢杆的横截面面积,许用应力。

3、试求许可吊重。ABC4mmm3mm五、图示结构中,BC由一束直径为2mm的钢丝组成,若钢丝的许用应力为,q=20kN/m,AC杆长4m。试求BC需由多少根钢丝组成。第14页共42页材料力学作业题集轴向拉压六、结构尺寸及受力如图所示,AB可视为刚体,CD为圆截面钢杆,直径为D=30mm,材料为Q235钢,许用应力为MPa,,求许可载荷。七、桁架的尺寸及受力如图所示,若F=200kN,杆的横截面面积A=4000mm2,试求杆的应力。八、图示桁架结构,杆AC由两根L63×10等边角钢组成,杆CD由两根L75×10等边角钢组成,已知:L63×10的横截面为11.657cm2,L7

4、5×10的横截面积为14.126cm2,[s]=150MPa。请校核杆AC和杆CD的强度。第14页共42页材料力学作业题集轴向拉压ABDC220kN220kN4m4m4m4m第14页共42页材料力学作业题集轴向拉压九、图示支架中的三根杆件材料相同,杆1的横截面面积为150mm2,杆2的横截面面积为200mm2,杆3的横截面面积为300mm2。若F=20kN,试求各杆内的应力。十、在低碳钢拉伸实验用的力与变形曲线及应力应变曲线中分别标出、、和、、,并回答在曲线中的、、是否是构件中的真实应力,如果不是请另绘出强化阶段与颈缩阶段真实应力曲线的大致形状。第14页共42页材料力学作

5、业题集扭转一、作图示杆的扭矩图5kN·m2kN·m3kN·m5.50.5113单位N·mm2l10kN.m45kN.m30kN.m5kN.m第14页共42页材料力学作业题集扭转二、已知传动轴为钢制实心轴,最大扭矩MT=7kN•m,材料的许可切应力[t]=30MPa,切变模量G=80GPa,许可扭角[q]=0.2°/m,试按强度条件和刚度条件设计轴径d。四、已知圆轴受外力偶矩m=5kN·m,材料的许可切应力[t]=80MPa。(1)试设计实心圆轴的直径D1;(2)若该轴改为a=d/D=0.9的空心圆轴,试设计空心圆轴的内、外径d2、D2。五、图示传动轴,轴的直径D=80mm

6、,在截面A、B、C、三处输入或输出的功率分别为PA=150kW、PB=90kW、PC=60kW,轴的转速n=100r/min,材料的许用切应力[t]=60MPa。试校核轴的强度。第14页共42页材料力学作业题集扭转MeBMeAMeCACB六、图示阶梯形圆轴,已知圆轴直径d2=1.5d1,若使两段内单位长度的扭转角相等,则Me2/Me1的比值为多少?第14页共42页材料力学作业题集剪切与挤压一、何为剪切?剪切的性质?二、冲床的最大冲力为300kN,被剪钢板的剪切极限应力,冲头材料的,试求在最大冲力作用下所能冲剪的圆孔的最小直径和板的最大厚度。三、在厚度的钢板上,冲出一个形状

7、如图所示的孔,钢板剪切时的剪切极限应力,求冲床所需的冲力。第14页共42页材料力学作业题集剪切与挤压四、图示接头,由两块钢板用四个直径相同的钢铆钉连接而成。已知荷载F=100kN,板宽b=100mm,板厚d=12mm,铆钉直径d=16mm,许用切应力[t]=100MPa,许用挤压应力[sbs]=300MPa,请校核连接的强度。第14页共42页材料力学作业题集剪切与挤压五、图示螺钉在拉力作用下。已知材料的剪切许用应力和拉伸许用应力之间的关系为:,试求螺钉直径与钉头高度的合理比值。第14页共42页材料力学作业题集平面图形的几何性质

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