《习题课材料力学》PPT课件

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1、23材料力学习题课14523第一章绪论145试求图示结构mm和nn两截面上的内力，并指出AB和BC两杆属何种基本变形。解：（1）求约束反力：取杆AB为研究对象解得（2）求m-m截面内力：将杆AB沿截面m-m截开,取左半部分AB杆发生弯曲变形。（3）求n-n截面内力：取杆BC为研究对象，截开n-n截面BC杆发生拉伸变形2.拉伸试件A、B两点的距离l称为标距，在拉力作用下，用引伸仪量出两点距离的增量为Δl=5×10-2mm若l的原长为l=10cm，试求A、B两点间的平均应变。解：平均应变为3.图示三角形薄板因受外力而变形。角点B垂直向上的位移为0.03mm，但AB和BC仍保持

2、为直线。试求沿OB的平均应变，并求AB、BC两边在B点夹角的变化。解:(1)OB方向的平均线应变（2）AB与BC两边的角应变23第二章拉压、剪切与挤压1454.试求图示各杆1-1、2-2、3-3截面的轴力，并作轴力图。解:(a)（1）求约束反力（2）求截面1-1的轴力（3）求截面2-2的轴力（4）求截面3-3的轴力（5）画轴力图(b)（1）求截面1-1的轴力（2）求截面2-2的轴力（3）求截面3-3的轴力（4）画轴力图5.作用图示零件上的拉力P=38kN，试问零件内最大拉应力发生于哪个横截面上？并求其值。解：1-1、2-2、3-3截面的应力分别为：6.在图示结构中，若钢拉

3、杆BC的横截面直径为10mm，试求拉杆内的应力。设由BC联接的两部分均为刚体。解：（1）以刚体CAE为研究对象(2)以刚体BDE为研究对象（3)联立求解得(4)拉杆AB内的应力为7.图示结构中，1、2两杆的横截面直径分别为10mm和20mm，试求两杆内的应力。设两根横梁皆为刚体。解：(1)以整体为研究对象，易见A处的水平约束反力为零即XA=0(2)以AB为研究对象(3)以杆BD为研究对象(4)杆的应力为8.某拉伸试验机的示意图如图所示。设试验机的CD杆与试样AB同为低碳钢制成，p=200MPa，s=240MPa，b=400MPa。试验机的最大拉力为100kN。（1

4、）用这试验机作拉断试验时试样最大直径可达多少？（2）设计时若取安全系数n=2，则CD杆的截面面积为多少？（3）若试样的直径d=10mm，今欲测弹性模量E则所加拉力最大不应超过多少？解：(1)试样拉断时即试件最大直径应小于17.84mm(2)考虑安全系数后CD杆的最小截面积(3)测弹性模量E，则此时最大拉力为9.冷镦机的曲柄滑块机构如图所示。镦压工件时连杆接近水平位置，承受的镦压力P=1100kN。连杆的截面为矩形，高与宽之比为h/b=1.4。材料为45钢，许用应力为[]=58MPa，试确定截面尺寸h和b。解：强度条件为:又因为A=bh=1.4b2,所以10.图示双杠

5、夹紧机构，需产生一对20kN的夹紧力，试求水平杆AB及二斜杆BC和BD的横截面直径。设三杆的材料相同，[]=100MPa，设∠BCD=∠BDC==30o解：(1)以杆CO为研究对象(2)以铰链B为研究对象(3)由强度条件得三杆的横截面直径11.图示简易吊车的AB杆为木杆，BC杆为钢杆。木杆AB的横截面面积A1=100cm2，许用应力[]1=7MPa；钢杆BC的相应数据是：A2=6cm2，[]2=160MPa。试求许可吊重P。解：以铰链B为研究对象由强度条件故许可吊重为：12.变截面杆如图所示。已知：A1=8cm2，A2=4cm2，E=200GPa。求杆件的总伸长

6、l。解:(1)如图作截面1-1，2-2由截面法可求得故杆的总伸长13.在图示结构中，设AB和CD为刚杆，重量不计。铝杆EF的l1=1m，A1=500mm2，E1=70GPa。钢杆AC的l2=1.5m，A2=300mm2，E2=200GPa。若载荷作用点G的垂直位移不得超过2.5mm。试求P的数值。解：（1）由平衡条件求出EF和AC杆的内力(2)求G处位移(3)由题意14.在图示简单杆系中，设AB和AC分别是直径为20mm和24mm的圆截面杆，E=200GPa，P=5kN，试求A点的垂直位移。设∠BAC=75°且水平线分该角分别为45°和30°。解：（1）以铰链A为研究对象

7、，计算杆AB和杆AC的受力（2）两杆的变形为（3）如图，A点受力后将位移至A’,所以A点的垂直位移为AA’’15.受预拉力10kN拉紧的缆索如图所示。若在C点再作用向下15kN的力，并设缆索不能承受压力。试求在h=l/5和h=4l/5两种情况下，AC和BC两段内的内力。解：设铰链A、B的约束反力为YA、YB则有AC段和BC段的轴力变形协调条件为当h=l/5时而缆索只能受拉不能受压，则当h=4l/5时16.在图示结构中，设AC梁为刚杆，杆件1、2、3的横截面面积相等，材料相同。试求三杆的轴力。解:(1)以刚杆AC为研究对象，其受