华南理工大学 材料力学作业

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1、第二章杆件内力与内力图2-2(b)、(d)、(g)试作图示各杆的轴力图,并确定最大轴力

2、FN

3、max。2-3(b)试求图示桁架各指定杆件的轴力。12-4(c)试作图示各杆的扭矩图,并确定最大扭矩

4、T

5、max。2-5图示一传动轴,转速n=200r/min,轮C为主动轮,输入功率P=60kW,轮A、B、D均为从动轮,输出功率为20kW,15kW,25kW。(1)试绘该轴的扭矩图。(2)若将轮C与轮D对调,试分析对轴的受力是否有利。22-8(a)、(c)、(e)、(g)、(h)试列出图示各梁的剪力方程和弯矩方程。作剪力图和弯矩

6、图,并确定

7、Fs

8、max及

9、M

10、max值。32-9(a)、(c)、(d)、(f)、(g)、(i)、(k)、(l)、(m)试用简易法作图示各梁的剪力图和弯矩图,并确定

11、Fs

12、max及

13、M

14、max值,并用微分关系对图形进行校核。42-10设梁的剪力图如图(a)(d)所示(见教材p39)。试作弯矩图和荷载图。已知梁上无集中力偶。52-11(b)试用叠加法绘出图示梁的弯矩图。2-6一钻探机的功率为10kW,转速n=180r/min。钻杆钻入土层的深度l=40m。若土壤对钻杆的阻力可看作是均匀分布的力偶,试求分布力偶的集度m,并作

15、钻杆的扭矩图。62-14图示起重机横梁AB承受的最大吊重FP=12kN,试绘出横梁AB的内力图。78第三章轴向拉压杆件的强度与变形计算3-1图示圆截面阶梯杆,承受轴向荷载F1=50kN与F2的作用,AB与BC段的直径分别为d1=20mm与d2=30mm,如欲使AB与BC段横截面上的正应力相同,试求荷载F2之值。223-5变截面直杆如图所示。已知A1=8cm,A2=4cm,E=200GPa。求杆的总伸长量。3-7图示结构中,AB为水平放置的刚性杆,1、2、3杆材料相同,其弹性模量E=210GPa,已知l22=1m,A1=A

16、2=100mm,A3=150mm,FP=20kN。试求C点的水平位移和铅垂位移。93-8在图示结构中,AB为刚性杆,CD为钢斜拉杆。已知FP1=5kN,FP2=10kN,l=1m,杆CD2的截面积A=100mm,钢的弹性模量E=200GPa。试求杆CD的轴向变形和刚性杆AB在端点B的铅垂位移。3-10一木柱受力如图所示。柱的横截面为边长200mm的正方形,材料可认为符合胡克定律,其弹性模量E=10GPa。如不计柱的自重,试求:(1)作轴力图;(2)各段柱横截面上的应力;(3)各段柱的纵向线应变;(4)柱的总变形。103-

17、12图示的杆系结构中杆1、2为木制,杆3、4为钢制。已知各杆的横截面面积和许用应力如下:22杆1、2为A1=A2=4000mm,[σ]w=20MPa,杆3、4为A1=A2=800mm,[σ]s=120MPa。试求许可荷载[Fp]值。3-13简易起重设备的计算简图如图所示。已知斜杆AB用两根63mm×40mm×4mm不等边角钢组成,钢的许用应力[σ]=170MPa。试问在提升重量为FP=15kN的重物时,斜杆AB是否满足强度条件?113-14一结构受力如图所示,杆件AB、AD均由两根等边角钢组成。已知材料的许用应力[σ]=

18、170MPa,试选择杆AB、AD的角钢型号。3-19图示两端固定的等截面直杆,其横截面面积为A,该杆受轴力FP作用。试求杆内的最大拉应力和最大压应力。1223-20图示结构中BD为刚性梁,杆1、2用同一材料制成,横截面面积均为A=300mm,许用应力[σ]=160MPa,荷载FP=50kN,试校核杆1、2的强度。1314第四章材料在拉伸和压缩时的力学性能4-1图示硬铝试件,a=2mm,b=20mm,l=70mm,在轴向拉力FP=6kN作用下,测得试验段伸长Δl=0.15mm,板宽缩短Δb=0.014mm,试计算硬铝的弹性

19、模量E和泊松比ν。4-2一直径为d=10mm的试样,标距l0=50mm,拉伸断裂后,两标点间的长度l1=63.2mm,颈缩处的直径d1=5.9mm,试确定材料的延伸率δ和断面收缩率ψ,并判断属脆性材料还是塑性材料。154-4一直径D=10mm圆截面杆,两端承受轴向拉力F=200kN作用,若弹性模量E=80GPa,泊松比ν=0.3,试计算该杆直径的改变量△D。16第五章扭转杆件的强度与刚度计算5-1实心圆轴的直径d=100mm,长l=1m,两端受扭转外力偶矩Me=14kN⋅m作用,设材料的切变模量G=80GPa,试求:(1

20、)最大切应力τmax及两端截面间的扭转角;(2)图示截面上A,B,C三点处切应力的数值及方向;(3)C点处的切应变。5-2图示一直径为80mm的等截面圆轴作匀速转动,转速n=200r/min,轴上装有五个轮子,主动轮II输入的功率为60kW,从动轮I,III,IV,V依次输出功率18kW,12kW,22kW和8kW,

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