工程力学--材料力学(北京科大、东北大学版)第4版习题答案

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1、第一章参考答案1-1：解：　(a):N1=0,N2=N3=P　(b):N1=N2=2kN　(c):N1=P,N2=2P,N3=-P　(d):N1=-2P,N2=P　(e):N1=-50N,N2=-90N　(f):N1=0.896P,N2=-0.732P　注（轴向拉伸为正，压缩为负）1-2：解：σ1==35.3Mpaσ2==30.4MPa　∴σmax=35.3Mpa1-3：解：下端螺孔截面：σ1==15.4Mpa上端单螺孔截面：σ2==8.72MPa上端双螺孔截面：σ3==9.15Mpa　∴σmax=15.4Mpa1-4：解：受力分析得：　F1*sin15=

2、F2*sin45F1*cos15=P+F2*sin45∴σAB==-47.7MPaσBC==103.5MPa　1-5：解:F=6P　S1=h*t=40*4.5=180mm2　S2=(H-d)*t=(65-30)*4.5=157.5mm2　∴σmax==38.1MPa1-6:解:(1)σAC=-20MPa,σCD=0,σDB=-20MPa;△lAC===-0.01mm△lCD==0△LDB==-0.01mm　(2)∴=-0.02mm1-7:解:1.59*104,6.36*1041-8:解:1-9：解：1-10：解：1-11：解：（1）当，强度不够（2）当，强

3、度够1-12：解：　　1-13：解：1-14：解：1-15解：=70.7查表得：45*45*3　1-16解：(1)　MPa(2)1-17解：（1）　1-18解：P=119kN　1-19解：　　　所以最大载荷84kN1-20解：P=33.3kN1-21解：　1-22解：　1-23解：　第二章习题2-1 一螺栓连接如图所示，已知P=200kN， =2cm，螺栓材料的许用切应力[τ]=80Mpa，试求螺栓的直径。　2-2 销钉式安全离合器如图所示，允许传递的外力偶距 m=10kN·cm，销钉材料的剪切强度极限=360Mpa，轴的直径D=30mm，为保证m＞300

4、00N·cm 时销钉被剪切断，求销钉的直径 d。2-3 冲床的最大冲力为400kN，冲头材料的许用应力[σ]=440Mpa，被冲剪钢板的剪切强度极限=360Mpa。求在最大冲力作用下所能冲剪圆孔的最小直径D和钢板的最大厚度。　2-4 已知图示铆接钢板的厚度=10mm，铆钉的直径为[τ]=140Mpa，许用挤压应力[]=320Mpa，P=24kN，试做强度校核。2-5 图示为测定剪切强度极限的试验装置。若已经低碳钢试件的直径D=1cm，剪断试件的外力P=50.2Kn，问材料的剪切强度极限为多少？2-6一减速机上齿轮与轴通过平键连接。已知键受外力P=12kN，

5、所用平键的尺寸为b=28mm，h=16mm，l=60mm，键的许用应力[τ]=87Mpa，[]=100Mpa。试校核键的强度。 2-7图示连轴器，用四个螺栓连接，螺栓对称的安排在直径D=480mm的圆周上。这个连轴结传递的力偶矩m=24kN·m，求螺　栓的直径d需要多大？材料的许用切应力[τ]=80Mpa。（提示：由于对称，可假设个螺栓所受的剪力相等）　2-8 图示夹剪，销子C的之间直径为0.6cm，剪直径与销子直径相同的铜丝时，若力P=200N，a=3cm，b=15cm，求铜丝与销子　横截面上的平均切应力。2-9 一冶炼厂使用的高压泵安全阀如图所示，要求

6、当活塞下高压液体的压强达到p=3.4Mpa时，使安全销沿1-1和2-2两截面剪断，从而使高压液体流出，以保证泵的安全。已知活塞直径D=5.2cm，安全销采用15号钢，其剪切强度极限=320Mpa，试确定安全销的直径d。 参 考 答 案2-1解：2-2 解：2-3 解：2-4 解：　　2-5 解： 2-6解：　 所以都满足 2-7 解：2-8 解：　：2-9 解： 第三章习题3-1     试求图视各轴在指定横截面1-1、2-2和3-3上的扭矩，并在各截面上表示出钮矩的方向。　3-2      试绘出下列各轴的钮矩图，并求。　3-3      试绘下列各轴的

7、扭矩图，并求出。已知ma=200N.m,mb=400N.m,mc=600N,m.　　3-4    一传动轴如图所示，已知ma=130N..cm, mb=300N.cm,mc=100N.cm,md=70N.cm;各段轴的直径分别为：Dab=5cm,Dbc=7.5cm,Dcd=5cm      (1)画出扭矩图；　（2）求1-1、2-2、3-3截面的最大切应力。3-5  图示的空心圆轴，外径D=8cm,内径d=6.25cm,承受扭矩m=1000N.m.  (1)求、 （2）绘出横截面上的切应力分布图；（3）求单位长度扭转角，已知G=80000Mpa. 3-6 

8、 已知变截面钢轴上的外力偶矩=1800N.m, =1200N.m,