周建方材料力学习题解答-章答案

《周建方材料力学习题解答-章答案》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、材料力学2-1求图中所示各杆指定截面上的轴力，并绘制轴力图。解：a)b)c)d)题2-1图2-2求下图所示各个轴指定截面上的扭矩,并绘制扭矩图解：a)b)题2-2图2-3图中传动轴的转速n=400rpm,主动轮2输入功率P2=60kW,从动轮1,3,4和5的输出功率分别是P1=18kW,P3=12kW,P4=22kW,P5=8kW,试绘制该轴的扭矩图.解:题2-3图2-4求图中所示各梁指定截面上的剪力和弯矩,设q和F均为已知.a)b)c)d)题2-4图2-5试绘制下图所示各梁的剪力图和弯矩图,并求出剪力和弯矩的最大值.设Fql均为已知.a)b)c)d)e)f)g)h)题2-5图5-3已知一点

2、的应力状态如图5-28所示（应力单位为MPa）。试用解析法求指定斜截面上的正应力和切应力。c)b)a)题5-3图解：a)取水平轴为x轴，则根据正负号规定可知：=50MPa,=30MPa,=0,α=－30带入式（5-3），（5-4）得=45MPa=-8.66MPab)取水平轴为x轴，根据正负号规定：=-40MPa,=0,=20MPa,α=120带入公式，得：=7.32MPa==7.32MPac)取水平轴为x轴，则=-10MPa,=40MPa,=-30MPa,α=30代入公式得：=28.48MPa==-36.65MPa5-7试用解析法求图5-32所示各单元体的主应力及最大切应力（应力单位为MPa）

3、。c)a)b)题5-7图解：a)主应力MPa，由于其它两方向构成纯剪切应力状态，所以有，=50MPa。b)一个主应力为50MPa，其余两个方向应力状态如图所示=30MPa，=-20MPa，=20MPa代入公式（5-8）MPa所以=50MPa，=37MPa，=-27MPa==MPab)一个主应力为-30MPa，其余两方向应力状态如图所示取=120MPa，=40MPa，=-30MPa代入公式MPa所以=130MPa，=30MPa，=-30MPa==MPa5-15今测得图5-40所示圆轴受扭时，圆轴表面K点与轴线成30°方向的线应变。试求外力偶矩T。已知圆轴直径d,弹性模量E和泊松比ν。题5-15图

4、解：围绕K点沿ε30方向和与之垂直的方向取单元体如左图由沿横纵截面单元体如右图由公式（5-3、5-4)得:由胡克定律又τ=，所以7-10外径与内径之比的两端固定压杆（图7-17），材料为Q235钢，E=200GPa，=100。试求能应用欧拉公式时，压杆长度与外径的最小比值，以及这时的临界压力。解：当能用欧拉公式时，,即所以此时，题7-10图8-10如图8-43所示，已知主动轮输入功率马力，从动轮输出的功率分别为马力，马力，马力。轴的转速，，试选择轴的直径。题8-10图解：计算各轮的扭矩：所以AD段的扭矩为最大：8.21AB梁的截面形状及其所承受的载荷如图8-54所示。已知截面的形心主惯性矩，材

5、料的许用应力为，，，试问此梁的截面应如何放置才合适？梁的截面经合理放置后，若不变，试求许可载荷值。解：首先作剪力图，弯矩图，由图可知CB梁段弯矩为5KNm若截面T形放置，则MPa>[σ+]不合理，因此必须放置放置时MPa<[σ-]MPa<[σ+]CB段满足强度要求A截面处令可得F<=30kN由于A截面处所以,压应力条件一定满足图8-54剪应力：MPa<[τ]不满足MPa=7.26MPa>[τ]为使MPa,F应缩小7.26/3倍，即kN8-32轴向受载杆如图8-65所示。杆的弹性模量E=200Gpa，许用应力[σ]=80MPa,整杆的总伸长量不得超过。试分别选择此杆AB与BC部分的横截面面积。题

6、8-32图解：内力分析：AB段：由强度条件：AB段：BC段：由刚度条件：据刚度条件重新设计：由强度要求可知：。所以，