材料力学答案及解析

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1、.WORD完美.格式编辑.第二章轴向拉压应力与材料的力学性能2-1试画图示各杆的轴力图。题2-1图解：各杆的轴力图如图2-1所示。图2-12-2试画图示各杆的轴力图，并指出轴力的最大值。图a与b所示分布载荷均沿杆轴均匀分布，集度为q。题2-2图(a)解：由图2-2a(1)可知，轴力图如图2-2a(2)所示，.技术资料.专业整理..WORD完美.格式编辑.图2-2a(b)解：由图2-2b(2)可知，轴力图如图2-2b(2)所示，图2-2b2-3图示轴向受拉等截面杆，横截面面积A=500mm2，载荷F=50kN。试求图示斜截面m-m上的正应

2、力与切应力，以及杆内的最大正应力与最大切应力。题2-3图解：该拉杆横截面上的正应力为斜截面m-m的方位角故有.技术资料.专业整理..WORD完美.格式编辑.杆内的最大正应力与最大切应力分别为2-5某材料的应力-应变曲线如图所示，图中还同时画出了低应变区的详图。试确定材料的弹性模量E、比例极限、屈服极限、强度极限与伸长率，并判断该材料属于何种类型（塑性或脆性材料）。题2-5解：由题图可以近似确定所求各量。,,该材料属于塑性材料。2-7一圆截面杆，材料的应力-应变曲线如题2-6图所示。若杆径d=10mm，杆长l=200mm，杆端承受轴向拉力

3、F=20kN作用，试计算拉力作用时与卸去后杆的轴向变形。.技术资料.专业整理..WORD完美.格式编辑.题2-6图解：查上述曲线，知此时的轴向应变为轴向变形为拉力卸去后，有，故残留轴向变形为2-9图示含圆孔板件，承受轴向载荷F作用。已知载荷F=32kN，板宽b=100mm，板厚15mm，孔径d=20mm。试求板件横截面上的最大拉应力（考虑应力集中）。题2-9图解：根据查应力集中因数曲线,得根据，得.技术资料.专业整理..WORD完美.格式编辑.2-10图示板件，承受轴向载荷F作用。已知载荷F=36kN，板宽b1=90mm，b2=60mm

4、，板厚=10mm，孔径d=10mm，圆角半径R=12mm。试求板件横截面上的最大拉应力（考虑应力集中）。题2-10图解：1.在圆孔处根据查圆孔应力集中因数曲线，得故有2．在圆角处根据查圆角应力集中因数曲线，得故有3.结论（在圆孔边缘处）2-14图示桁架，承受铅垂载荷F作用。设各杆的横截面面积均为A，许用应力均为[s]，试确定载荷F的许用值[F]。.技术资料.专业整理..WORD完美.格式编辑.题2-14图解：先后以节点C与B为研究对象，求得各杆的轴力分别为根据强度条件，要求由此得2-15图示桁架，承受载荷F作用，已知杆的许用应力为[]。

5、若在节点B和C的位置保持不变的条件下，试确定使结构重量最轻的值（即确定节点A的最佳位置）。题2-15图解：1.求各杆轴力设杆和的轴力分别为和，由节点B的平衡条件求得2.求重量最轻的a值由强度条件得.技术资料.专业整理..WORD完美.格式编辑.结构的总体积为由得由此得使结构体积最小或重量最轻的值为2-16图示桁架，承受载荷F作用，已知杆的许用应力为[]。若节点A和C间的指定距离为l，为使结构重量最轻，试确定的最佳值。题2-16图解：1.求各杆轴力由于结构及受载左右对称，故有2.求的最佳值由强度条件可得结构总体积为由得由此得的最佳值为.技

6、术资料.专业整理..WORD完美.格式编辑.2-17图示杆件，承受轴向载荷F作用。已知许用应力[s]＝120MPa，许用切应力[t]＝90MPa，许用挤压应力[sbs]＝240MPa，试从强度方面考虑，建立杆径d、墩头直径D及其高度h间的合理比值。题2-17图解：根据杆件拉伸、挤压与剪切强度，得载荷F的许用值分别为(a)(b)(c)理想的情况下，在上述条件下，由式（a）与（c）以及式（a）与（b），分别得于是得由此得2-18图示摇臂，承受载荷F1与F2作用。已知载荷F1=50kN，F2=35.4kN，许用切应力[]=100MPa，许用挤

7、压应力=240MPa。试确定轴销B的直径d。.技术资料.专业整理..WORD完美.格式编辑.题2-18图解：1.求轴销处的支反力由平衡方程与，分别得由此得轴销处的总支反力为2.确定轴销的直径由轴销的剪切强度条件（这里是双面剪）得由轴销的挤压强度条件得结论：取轴销直径。2-19图示木榫接头，承受轴向载荷F=50kN作用，试求接头的剪切与挤压应力。题2-19图.技术资料.专业整理..WORD完美.格式编辑.解：剪应力与挤压应力分别为2-20图示铆接接头，铆钉与板件的材料相同，许用应力[s]=160MPa，许用切应力[t]=120MPa，许用

8、挤压应力[sbs]=340MPa，载荷F=230kN。试校核接头的强度。题2-20图解：最大拉应力为最大挤压与剪切应力则分别为2-21图示两根矩形截面木杆，用两块钢板连接在一起，承受轴向载荷F=45kN作用