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时间:2018-10-17
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1、2-1附录:习题解答2-1试用截面法计算图示杆件各段的轴力,并画轴力图。解:FN/kNx2010102-2附录:习题解答解:轴力图如左图所示2-2图示等截面直杆由钢杆ABC与铜杆CD在C处粘接而成。直杆各部分的直径均为d=36mm,受力如图所示。若不考虑杆的自重,试求AC段和AD段杆的轴向变形量和。FN/kNx1001502-4附录:习题解答解:以上半部分作为研究对象,受力如图所示2-4螺旋压紧装置如图所示。现已知工件所受的压紧力为F=4kN。装置中旋紧螺栓螺纹的内径d1=13.8mm;固定螺栓内径d2=17.3mm。两根螺栓材料相同,其许用应力=53.0
2、MPa。试校核各螺栓的强度是否安全。FNAFNBF因此,各螺栓强度安全。2-5附录:习题解答2-5现场施工所用起重机吊环由两根侧臂组成(图a),A、B、C三处均为铰链连接。每一侧臂AB和BC都由两根矩形截面杆所组成(图b)。已知起重载荷FP=1200kN,每根矩形杆截面尺寸比例b/h=0.3,材料的许用应力=78.5MPa。试设计矩形杆的截面尺寸b和h。FPBFNBCFNBA解:取研究对象如图所示q2-6附录:习题解答2-6图示结构中BC和AC都是圆截面直杆,直径均为d=20mm,材料都是Q235钢,其许用应力=157MPa。试求该结构的许可载荷。解:取研究
3、对象如图所示FNACFNBCFPC3-4附录:习题解答3-4变截面轴受力如图所示,图中尺寸单位为mm。若已知Me1=1765N·m,Me2=1171N·m,材料的切变模量G=80.4GPa,试求:(1)轴内最大切应力,并指出其作用位置;(2)轴的最大相对扭转角。解:1.画出扭矩图Mx/N·mx293611712.轴内最大切应力(最大切应力发生在BC段)3.轴的最大相对扭转角503-5附录:习题解答解:1.3-5图示实心圆轴承受外加扭转力偶,其力偶矩Me=3kN·m,图中尺寸单位为mm。试求:1.轴横截面上的最大切应力;2.轴横截面上半径r=15mm以内部分承
4、受的扭矩所占全部横截面上扭矩的百分比;3.去掉r=15mm以内部分,横截面上的最大切应力增加的百分比。602.(解法1)3.横截面上切应力增加的百分比为2.(解法2)(44.5)(3.37%)(3.59%)3-6附录:习题解答解:对于AB轴3-6同轴线的芯轴AB与轴套CD,在D处二者无接触,而在C处焊成一体。轴的A端承受扭转力偶作用,如图所示。已知轴直径d=66mm,轴套外直径D=80mm,厚度d=6mm;材料的许用切应力[t]=60MPa。试求结构所能承受的最大外力偶矩。对于CD轴综上所述,结构所能承受的最大外力偶矩2.883kN·m3-9附录:习题解答
5、解:由题意,圆轴所受扭矩为3-9已知圆轴的转速n=300r/min,传递功率331kW,材料的[t]=60MPa,G=82GPa。要求在2m长度内的相对扭转角不超过1°,试求该轴的直径。根据强度条件根据刚度条件综上所述,该轴的直径为d=0.111m。3-14附录:习题解答解:1.对钢板进行分析。根据各个铆钉受力相等的假设,分析受力为3-14图示的铆接件中,已知铆钉直径d=19mm,钢板宽b=127mm,厚度=12.7mm;铆钉的许用切应力[t]=137Mpa,挤压许用应力[sc]=314MPa;钢板的拉伸许用应力[s]=98MPa,挤压许用应力[sc]=19
6、6Mpa。假设4个铆钉所受剪力相等。试求此连接件的许可载荷。FP/4FP/4FP/4FP/4FP/4FN/Nx3FP/4FP挤压强度:拉伸强度:IIIIIIIIIIII截面I-I:截面II-II:3-14附录:习题解答2.对铆钉进行分析3-14图示的铆接件中,已知铆钉直径d=19mm,钢板宽b=127mm,厚度=12.7mm;铆钉的许用切应力[t]=137Mpa,挤压许用应力[sc]=314MPa;钢板的拉伸许用应力[sc]=98MPa,挤压许用应力[sc]=196Mpa。假设4个铆钉所受剪力相等。试求此连接件的许可载荷。剪切强度:挤压强度:略。因为钢板的挤
7、压许用应力小于铆钉的挤压许用应力,所有考虑钢板的即可。FP/4FQ综上所述,[FP]=134.4kN4-2附录:习题解答4-2求下列各梁指定截面上的剪力FQ和弯矩M。(c)解:1.确定约束力由平衡方程解得FAyFCy2.求解指定横截面内力1-1:C2-2:3-3:4-4:4-3附录:习题解答4-3试建立图示各梁的剪力方程和弯矩方程,并绘制剪力图和弯矩图。(b)解:1.确定约束力由平衡方程解得2.剪力方程和弯矩方程对于AC段:对于CB段:3.绘制剪力图和弯矩图xFQOxMO11ql/87ql/89ql2/16ql2ql2FAyFBy4-3附录:习题解答4-3
8、试建立图示各梁的剪力方程
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