郭鹏飞教授解读材料力学.ppt

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1、材料力学复习计算题1、图示简单托架。BC杆为圆钢，截面直径d1=20mm,BD杆为8号槽钢。若[]=160MPa,F=60kN。试校核托架的强度。（例2.6）解：(1)求轴力(拉)(压)FN2FN1一、拉压与扭转BC杆面积(2)强度计算BD杆面积查型钢表得托架满足强度条件2、汽车离合器踏板如图所示。已知踏板受到压力F1=400N的作用，拉杆1的直径D=10mm，杠杆臂长L=330mm，l=56mm，拉杆许用应力[σ]=50MPa，试校核拉杆1的强度。（习题2.8）3、图示双杆夹紧机构，需对工件产生一对24kN的加紧力。水平杆AB及二斜杆

2、BC和BD均为圆截面杆，已知：该三杆的材料相同，[σ]=100MPa，。试确定此三杆的直径。（习题2.10）4、在图示简易吊车中，BC为钢杆，AB为木杆。木杆AB的横截面面积A1=100cm2，许用应力[σ1]=7MPa；钢杆BC的横截面面积A2=6cm2，许用应力[σ2]=160MPa。试求许可吊重F。（习题2.12）解:(1)计算轴力（2）确定许可载荷钢杆：木杆：所以，[F]=40.4kN4、发电量为15000kW的水轮机主轴如图所示，D=550mm，d=300mm，正常转速n=250r/min。材料的许用剪应力[τ]=50MPa。试

3、校核水轮机主轴的强度。（习题3.6）解：（1）计算扭矩（2）强度校核6、实心轴和空心轴通过牙嵌式离合器连接在一起。已知轴的转数n=100r/min，传递的功率P=7.5kW，材料的许用应力＝40MPa。试选择实心轴的直径d1和空心圆轴内外径之比=0.5的空心轴外径D2。（习题3.11）解：（1）计算扭矩（2）确定直径实心轴空心轴7、图示AB轴的转数n=120r/min，从B轮输入功率P=44.13kW，功率的一半通过锥形齿轮传给垂直轴II，另一半由水平轴I输出。已知D1=600mm，D2=240mm，d1=100mm,d2=80m

4、m,d3=60mm,[τ]=20MPa。试对AB轴和I轴进行强度校核。（习题3.4）二、弯曲内力与弯曲应力1、外伸梁及其所受载荷如图，作梁的剪力图和弯矩图。（例4.4）2、外伸梁及其所受载荷如图，作梁的剪力图和弯矩图。（例4.6）FA=3kN,FB=7kN3kN5kN2kN2.25kN.m6kN.m4kN.m4kN.m3、试作图示梁的剪力图和弯矩图。（4.4（a））4、螺栓压板夹紧装置如图所示.已知板长3a＝150mm，压板材料的弯曲许用应力[σ]＝140MPa。试计算压板传给工件的最大允许压紧力F。（例5.1）80y1y22020120

5、z5、T形截面铸铁梁的荷载和截面尺寸如图所示。铸铁的抗拉许用应力为[t]=30MPa,抗压许用应力为[c]=160MPa.已知截面对形心轴Z的惯性矩为Iz=763cm4,y1=52mm,校核梁的强度。（例5.3）F1=9kNF2=4kNACBD1m1m1mFAFBF1=9kNF2=4kNACBD1m1m1m-+4kN.m2.5kN.m解：（1）作弯矩图MM（2）强度校核6、矩形截面悬臂梁如图所示，已知l=4m，b/h=2/3，q=19kN/m，[σ]=10MPa。试确定梁横截面尺寸。（习题5.4）7、20a工字钢梁的支撑和受理情况如图

6、所示。已知20a工字钢梁的W=237cm3，若，试求许可载荷F。（习题5.19）8、⊥形截面铸铁悬臂梁，尺寸及载荷如图所示。已知F=40kN，材料的拉伸许用应力[σt]=40MPa，压缩许用应力[σc]=120MPa，截面对形心zc的惯性矩Izc=10180cm4，h1=9.64cm。试计算该梁的许可载荷F。（习题5.12）解:（1）作弯矩图（2）确定许可载荷A截面：C截面：1、已知应力状态如图所示，应力单位为MPa。试求：（1）主应力大小，主平面位置；（2）在单元体上绘出主平面位置及主应力方向；（3）最大切应力。（习题7.3）(b)(f

7、)三、应力分析与广义胡克定律习题7.3（b）（1）主应力、主平面位置（2）绘主单元体（3）最大切应力习题7.3（f）:（1）主应力、主平面位置（2）绘主单元体（3）最大切应力习题7.3（d）2、求图示应力状态的主应力及最大切应力（应力单位为MPa)。50204030习题7.18（b）习题7.18（c）3、在一个体积比较大的钢块上有一个直径为50.1mm的凹座，凹座内放置一个直径为50mm的钢制圆柱，圆柱受到F=300kN的轴向压力。假设钢块不变形，试求圆柱的主应力。取E=200GPa，μ=0.30。（例7.9）柱受到的压应力径向的应变主应

8、力4、在一体积较大的钢块上开一个贯穿的槽，其宽度和深度都是10mm，在槽内紧密无隙地嵌入一铝质立方块，它的尺寸是10×10×10mm。当铝块受到压力F=6kN的作用时，假设钢块不变形。铝的弹性