工程力学作业2拉压

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1、1工程力学电子教案7-1试作图示各杆的轴力图，并分别指出最大拉力和最大压力的值及其所在的横截面（或这类横截面所在的区段）。0.5m0.5m1m5kN10kN(c)ABCDxFN+10kN15kN最大拉力值为15kN，位于CD段。2工程力学电子教案7-4在图示结构中，各杆的横截面面积均为3000mm2。力F为100kN。试求各杆横截面上的正应力。BACD3m2m4mF解：假设各杆均被拉伸，对B点作受力分析：BFFBCFAB由分析可知：对C点作受力分析：CF'BCFCDFAC由分析可知：3工程力学电子教案于是各杆横截面上的正应力为：BACD3m2m

2、4mF4工程力学电子教案7-6结构如图所示，杆件AB，AD均由两根等边角钢组成。已知材料的许用应力[s]=170MPa，试为AB，AD杆选择等边角钢的型号。解：对DE杆作平衡分析知：假设AB，AC杆均被拉伸，对A点作受力分析：AFABFADFAC由分析可知：300kN/mBCAD2m30°E5工程力学电子教案300kN/mBCAD2m30°EAAB≥17.6cm2，AB杆应该选择100×100×10的等边角钢。AAD≥8.8cm2，AD杆应该选择80×80×6的等边角钢。6工程力学电子教案7-9一杆受轴向拉力F=160kN作用，若任何截面上的切

3、应力都不得超过80MPa，试求此杆所需的横截面面积A。解：在所有的截面中，45°斜截面上的切应力为最大值，大小为横截面上正应力的一半。于是进而，即此杆所需的横截面面积A最小为10cm2。7工程力学电子教案7-10一根等截面直杆如图所示，其直径为d=30mm。已知F=20kN，l=0.9m，E=2.1×105MPa。作轴力图，并求杆端D的水平位移DD以及B，C两横截面的相对纵向位移DBC。解：首先作出杆件的轴力图。l/3ABCD2F2FFl/3l/3FNFxFF8工程力学电子教案从轴力图中可以看出，AB段被拉伸，BC段被压缩，CD段被拉伸。杆端D

4、的水平位移DD为l/3ABCD2F2FFl/3l/3BC段被压缩，于是B，C两横截面的相对纵向位移DBC即为Dl2。9工程力学电子教案7-13试求图示杆系节点B的位移，已知两杆的横截面面积均为A=100mm2，且均为钢杆（sp=200MPa，ss=240MPa，E=2.0×105MPa）。解：BD杆的轴力为F，被拉伸，BC杆的轴力为零。BCDF=15kN30°1mB'B'B按小位移近似，变形后B点的位置为B'点，于是10工程力学电子教案7-14直径为d=0.3m，长为6m的木桩，其下端固定。如在离桩顶面高1m处有一重量为P=5kN的重锤自由落下

5、，试求桩内最大压应力。已知木材的弹性模量E=10×103MPa。如果重锤骤然放在桩顶上，则桩内最大压应力又为多少？解：可先求出冲击系数Kd。f0.3mP1m6m于是桩内最大压应力sd为重锤骤然放在桩顶上时，Kd=2，桩内最大压应力为140kPa。11工程力学电子教案7-17图示杆系中各杆材料相同。已知：三根杆的横截面面积分别为A1=200mm2，A2=300mm2，A3=400mm2，荷载F=40kN。试求各杆横截面上的应力。ABCD4mF32130°60°解：(1)画受力图，列出独立的平衡方程，并确定超静定次数；两个方程，三个未知数，所以是一

6、次超静定问题。AFFN2FN3FN130°60°工程力学电子教案第七章拉伸和压缩12代入变形协调条件，得补充方程(2)画变形关系图，列出变形协调方程；(3)根据胡克定律，由变形协调方程得补充方程；12A3A’工程力学电子教案第七章拉伸和压缩13(4)联立平衡方程和补充方程，解出全部未知力。ABCD4mF32130°60°12A3A'14工程力学电子教案7-18试校核图示拉杆头部的剪切强度和挤压强度。已知：D=32mm，d=20mm，h=12mm，材料的许用切应力[t]=100MPa。许用挤压应力[sbs]=240MPa。解：剪切面面积为pdh，

7、挤压面面积为p(D2-d2)/4。所以拉杆头部的剪切强度和挤压强度均满足要求。D50kNhd