【纯习题答案版】【完整版】工程力学第4版材料力学(北科大,东北大学)2-9章答案

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1、工程力学第4版材料力学答案第二章习题参考答案2・1解：d>4cm2・2解:

2、0务=&=Y20ON逐=©=1000"硝=5Q0MPaq^61AMPa2-9解：d=3.79m弟二早习题参考答案3.1据截面沿指定截血i-i（匸123）将杆截为两段，考虑任一段的平衡即可得该指定截面上的扭矩爲，例如题b:（1）1-1截面由迟巧=0,1+2■益二0得耳=l+2=3kN.m（方向如图所示，为负扭矩）（2）2-2截面由刀"*二0,1+2・6+石=0得迟=6-2・l=3kN.m（方向如图所示，为正扭矩）（3）3・3截面由迟他二0,爲二0由以上各扭矩爲的计算式可知，轴内任一横截而的扭矩，在数值上就等

3、于该截而一侧各外力偶矩值的代数和；而扭矩的方向则与截面任一侧合外力偶的方向规则可迅速求得任一截面的扭矩，而无须将轴截开。剧此规则可得a各截血的扭矩:監=3kN.m,遐二爲=・2kN.m3-2解：(a)(b)3-3解：(a)7"=600N.m,'3-4解：(b)=170Nm=-130N.m,=4=400N.m耳二70N・m“・q=5.3MPa,G口=2.05MPa,=2.85MPa题3-4K题3-5图3§餡.r®«-15-9MPa>rtmii=li4MPflr^=0_2«4/m3-6解：（1）各段轴横截而的

4、扭矩：Ab段％九+—1«）0+]200=30»亦（负扭矩）BC段Tjc=TC=12OO2Vjn伪负扭矩）=4^MPa（2）最大剪应力计算：因两段轴扭矩不同，所以应分别计算每段轴内横截面的最大剪应力值，然后加以比较找到最大减应力值。T—16x3000AB段%jtx755x10^Tk16x1200BC段比较得最大剪应力发生在bc段，其数值为J-J》（3）最大相对扭转角因轴内各截面扭矩方向都一致，所以最大相对扭转角紅即^=—为整个轴长的总扭转角。在使用扭转角公式丿时，注意到该式的使用条件必须是对应于所算转角0的

5、长度1段内，G、・、T为常数。故分别计算两段轴的扭转角，然后相加即得最大相对扭转角。『捲33=3000X7孔田皿GIncgoxl^x—xl^xMT12321200x500x1尸80x10®x—xS^xKF12320.0213弧度=1.22度3・7解：轴的直径由强度条件确定，N160.7BI。3-8解：（1）外力偶矩的计算=9550^=^^716^实心轴所需直径由rf=^=?n^=0M5mV昶[可V^x40xl0选d=45mm.(4)空心轴的外、内选择由16人丿得]fiT兀[刃Q_")16x716=0.04

6、6m所以dv=ad7=0.5x46=23mm3・9解：Ab轴^=162MPa<[T]水平轴HJ皿8妙iv［刃垂直轴VJ"弘沁V［刃®3-10图3-10解：提示设扭矩为T,分别列出实心轴及空心轴截面上的最大剪应力忌3、J的计算式，然后将其代入条件式=站住即可求出D.D=286mm3-11解:342解:d>513wn八T1800=x__q3・13解：由0箕可求於》799”皿,取d=80mm3-14解：J=】回皿<[t]，强度足够。3・15解：令===,重量比实/空二1.973-16解：也4sV[H,强度足够。

7、3-17解：KS3—17阳（1）钻杆上单位长度所受的阻力矩T•••总的阻力偶矩爲K=9550H=9550—=390_5丽而»1«0坊390_5“■X=—==9J76Njn/m二单位长度钻杆上的阻力矩』40（2）钻杆的扭矩图设钻杆任一横截面踞下端距离为xm（）,则据截面法，该截面的扭矩耳在数值上即等于截面以下作用的合外力偶矩，方向则相反，即T=tt=9.76x（单位N.m）上式为直线方程，由此画出扭矩图如图其最大扭矩3■在杆的上端£塞=9.76xZ=9.76x40=390ANjnO(3)钻杆的扭

8、矩强度校核Wt零Q-务)心6打一(訥X10-16x390.4=口册戸口<[r]二钻杆的扭转强度足够。3・18解："6.72第四章习题参考答案题(b)(1)求支反力(见图F)22由刀孔汕，So」三孔薈心-P=0(2)剪力按计算剪力的规则Q=R.=-qP(3)弯矩按计算弯矩的规则其它各题的答案:(a)(c)A3200NJS4-2图(1)剪力和弯矩方程以左端A为原点，任一截面距左端的距离为x(图/)剪力方程：Q(x)=—P=—20