材料力学 组合变形及连接部分计算答案

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1、8-114号工字钢悬臂梁受力情况如图所示。已知m，，，试求危险截面上的最大正应力。解：危险截面在固定端==返回8-2 受集度为的均布荷载作用的矩形截面简支梁，其荷载作用面与梁的纵向对称面间的夹角为，如图所示。已知该梁材料的弹性模量；梁的尺寸为m，mm，mm；许用应力；许可挠度。试校核梁的强度和刚度。解： =，强度安全，==刚度安全。返回8-3(8-5) 图示一悬臂滑车架，杆AB为18号工字钢，其长度为m。试求当荷载作用在AB的中点D处时，杆内的最大正应力。设工字钢的自重可略去不计。解：18号工字钢，，AB杆系弯压组合变形。，，====返回8-4(8-6) 砖砌烟囱高m，底截面

2、m-m的外径m，内径m，自重kN，受的风力作用。试求：（1）烟囱底截面上的最大压应力；（2）若烟囱的基础埋深m，基础及填土自重按计算，土壤的许用压应力，圆形基础的直径D应为多大？注：计算风力时，可略去烟囱直径的变化，把它看作是等截面的。解：烟囱底截面上的最大压应力：==土壤上的最大压应力：即 即 解得：m返回8-5(8-8) 试求图示杆内的最大正应力。力F与杆的轴线平行。解：，z为形心主轴。固定端为危险截面，其中：轴力，弯矩，= A点拉应力最大==B点压应力最大==因此返回8-6(8-9) 有一座高为1.2m、厚为0.3m的混凝土墙，浇筑于牢固的基础上，用作挡水用的小坝。试求

3、：   （1）当水位达到墙顶时墙底处的最大拉应力和最大压应力（设混凝土的密度为）；（2）如果要求混凝土中没有拉应力，试问最大许可水深h为多大？解：以单位宽度的水坝计算：   水压：混凝土对墙底的压力为：墙坝的弯曲截面系数：墙坝的截面面积：墙底处的最大拉应力为：==当要求混凝土中没有拉应力时：即 即 m返回8-7(8-10) 受拉构件形状如图，已知截面尺寸为40mm×5mm，承受轴向拉力。现拉杆开有切口，如不计应力集中影响，当材料的时，试确定切口的最大许可深度，并绘出切口截面的应力变化图。解：即整理得：解得： mm返回8-8(8-11) 一圆截面直杆受偏心拉力作用，偏心距mm，

4、杆的直径为70mm，许用拉应力为120MPa。试求杆的许可偏心拉力值。解：圆截面面积圆截面的弯曲截面系数即：，返回8-9(8-15) 曲拐受力如图示，其圆杆部分的直径mm。试画出表示A点处应力状态的单元体，并求其主应力及最大切应力。解：A点所在的横截面上承受弯矩和扭矩作用，其值它们在点A分别产生拉应力和切应力，其应力状态如图8-15a，其中          注：剪力在点A的切应力为零。返回8-10(8-16) 铁道路标圆信号板，装在外径mm的空心圆柱上，所受的最大风载，。试按第三强度理论选定空心柱的厚度。解：忽略风载对空心柱的分布压力，只计风载对信号板的压力，则信号板受风力

5、空心柱固定端处为危险截面，其弯矩：     扭矩：  =mm8-11(8-21) 试校核图示拉杆头部的剪切强度和挤压强度。已知图中尺寸mm，mm和mm，杆的许用切应力，许用挤压应力。解： 安全 安全返回8-12(8-22) 水轮发电机组的卡环尺寸如图所示。已知轴向荷载，卡环材料的许用切应力，许用挤压应力。试校核卡环的强度。解：剪切面 安全挤压面 安全返回8-13(8-23) 正方形截面的混凝土柱，其横截面边长为200mm，其基底为边长a=1m的正方形混凝土板。柱承受轴向压力，如图所示。假设地基对混凝土板的支反力为均匀分布，混凝土的许用切应力为，试问为使柱不穿过板，混凝土板所需

6、的最小厚度应为多少？解：故返回8-14(8-24) 图示一螺栓接头。已知，螺栓的许用切应力，许用挤压应力。试计算螺栓所需的直径。解：按剪切强度计算 故 按挤压强度计算：故选取的螺栓。返回8-15(8-25)拉力的螺栓连接如图所示。已知b=80mm，mm，d=22mm，螺栓的许用切应力，钢板的许用挤压应力，许用拉应力。试校核接头的强度。解：（1）螺栓剪切 （2）钢板挤压  （3）钢板拉伸第一排截面上应力：第二排孔截面上拉力与第一排螺钉上的剪力之和等于外力F，其中第一排螺钉上剪力为：   故第二排截面上拉应力合力为  于是返回8-16(8-26) 两直径mm的圆轴，由凸缘和螺栓连

7、接，共有8个螺栓布置在mm的圆周上，如图所示。已知轴在扭转时的最大切应力为70MPa，螺栓的许用切应力。试求螺栓所需的直径。解：返回8-17(8-27) 一托架如图所示。已知外力，铆钉的直径mm，铆钉与钢板为搭接。试求最危险的铆钉剪切面上切应力的数值及方向。解：（1）在F力作用下，因为每个铆钉直径相等，故每个铆钉上所受的力   （2）在力偶作用下，四个铆钉上所受的力应组成力偶与之平衡。                     （1）                                （2）联