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时间:2017-11-07
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1、第二章 轴向拉伸和压缩 2-1 2-2 2-3 2-4 2-5 2-6 2-7 2-8 2-9 下页 2-1 试求图示各杆1-1和2-2横截面上的轴力,并作轴力图。 (a)解:;; (b)解:;; (c)解:;。 (d)解:。 返回 2-2 试求图示等直杆横截面1-1,2-2和3-3上的轴力,并作轴力图。若横截面面积,试求各横截面上的应力。 解: 返回 2-3 试求图示阶梯状直杆横截面1
2、-1,2-2和3-3上的轴力,并作轴力图。若横截面面积,,,并求各横截面上的应力。 解: 返回 2-4 图示一混合屋架结构的计算简图。屋架的上弦用钢筋混凝土制成。下面的拉杆和中间竖向撑杆用角钢构成,其截面均为两个75mm×8mm的等边角钢。已知屋面承受集度为的竖直均布荷载。试求拉杆AE和EG横截面上的应力。 解:= 1) 求内力 取I-I分离体 得 (拉) 取节点E为分离体 , 故(拉) 2) 求应力 75×8等边角钢的面积A=11.5cm
3、2 (拉) (拉) 返回 2-5(2-6) 图示拉杆承受轴向拉力,杆的横截面面积。如以表示斜截面与横截面的夹角,试求当,30,45,60,90时各斜截面上的正应力和切应力,并用图表示其方向。 解: 返回 2-6(2-8) 一木桩柱受力如图所示。柱的横截面为边长200mm的正方形,材料可认为符合胡克定律,其弹性模量E=10GPa。如不计柱的自重,试求: (1)作轴力图; (2)各段柱横截面上的应力; (3)各段柱的纵向线应变; (4)柱的总
4、变形。 解: (压) (压) 返回 2-7(2-9) 一根直径、长的圆截面杆,承受轴向拉力,其伸长为。试求杆横截面上的应力与材料的弹性模量E。 解: 2-8(2-11) 受轴向拉力F作用的箱形薄壁杆如图所示。已知该杆材料的弹性常数为E,,试求C与D两点间的距离改变量。 解: 横截面上的线应变相同 因此 返回 2-9(2-12) 图示结构中,AB为水平放置的刚性杆,杆1,2,3材料相同,其弹性模量E=210GPa,已知,,,。试求C点的水平位移和铅垂位移。 解:(1
5、)受力图(a) ,。 (2)变形协调图(b) 因,故 =(向下) (向下) 为保证,点A移至,由图中几何关系知; 返回 第三章 扭转 3-1 3-2 3-3 3-4 3-5 3-6 3-7 3-8 3-9 3-10 3-11 3-12 3-1 一传动轴作匀速转动,转速,轴上装有五个轮子,主动轮Ⅱ输入的功率为60kW,从动轮,Ⅰ,Ⅲ,Ⅳ,Ⅴ依次输出18kW,12kW,22kW和8kW。试作轴的扭矩图。 解:kN kN kN kN 返回 3-2(3-3)
6、圆轴的直径,转速为。若该轴横截面上的最大切应力等于,试问所传递的功率为多大? 解: 故 即 又 故 返回 3-3(3-5) 实心圆轴的直径mm,长m,其两端所受外力偶矩,材料的切变模量。试求: (1)最大切应力及两端截面间的相对扭转角; (2)图示截面上A,B,C三点处切应力的数值及方向; (3)C点处的切应变。 解:= 返回 3-4(3-6) 图示一等直圆杆,已知,,,。试求: (1)最大切应力; (2)截面A相对于截面C的扭转角。 解:(1)由已
7、知得扭矩图(a) (2) 返回 3-5(3-12) 长度相等的两根受扭圆轴,一为空心圆轴,一为实心圆轴,两者材料相同,受力情况也一样。实心轴直径为d;空心轴外径为D,内径为,且。试求当空心轴与实心轴的最大切应力均达到材料的许用切应力),扭矩T相等时的重量比和刚度比。 解:重量比= 因为 即 故 故 刚度比= = 返回 3-6(3-15) 图示等直圆杆,已知外力偶矩,,许用切应力,许可单位长度扭转角,切变模量。试确定该轴的直径d。 解:扭矩
8、图如图(a) (1)考虑强度,最大扭矩在BC段,且 (1) (2)考虑变形 (2) 比较式(1)、(2),取 返回 3-7(3-16) 阶梯形圆杆,AE段为
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