材料力学作业与答案02(1).pdf

《材料力学作业与答案02(1).pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、材料力学作业（二）剪切与扭转0一、冲床的最大冲力为400kN，被剪钢板的剪切极限应力τ=360MPa，冲头材料的[]σ=440MPa，试求在最大冲力作用下所能冲剪的圆孔的最小直径d和板的min最大厚度t。max解：3F400×10−3A≥==.091×10[]6σ440×10−3.091×10×4d≥=4.3cm.314Fmax0τ=≥τπdtFmaxt≤=104.mmmax0πdτ二、在厚度t=5mm的钢板上，冲出一个形状如图所示的孔，钢板剪切时的剪切0极限应力τ=300MPa，求冲床所需的冲力。解:00F≥τA=τ2(πR+2)tlR506=300×102(×.314×50+2

2、×100)R50−6×5×10=771kN1001材料力学作业（二）剪切与扭转三、图示螺钉在拉力F作用下。已知材料的剪切许用应力[τ]和拉伸许用应力[σ]之间的关系为：[]τ=6.0[σ]，试求螺钉直径与钉头高度的合理比值。dh解：π2[][][]F=dσ=πdhτ=6.0πdhσ4d4×6.0[]σ==4.2h[]σ四、木榫接头如图所示。a=b=120mm，h=350mm，c=45mm，F=40kN。试求接头的剪切和挤压应力。解：3FF40×10τ===MPaAbh350×45=.095MPa3FF40×10σ===MPabsAch120×45bs=.74MPa2材料力学作业（二

3、）剪切与扭转五、试作出图示各轴的扭矩图。m125515..0()b(a)l单位：KN⋅mm沿轴长均匀分布，单位：KN⋅m/mT(kN⋅m)T(kN⋅m)3⊕10x0__x0.52ml六、直径D=50mm的圆轴，受到扭矩T=.215kN⋅m的作用，试求在距离轴心10mm处的切应力，并求该轴横截面上的最大切应力。6Tρ.215×10×10×32解：τ==MPa=35.0MPaρ4Ipπ×506T.215×10×16τ==MPa=876.MPamax3Wtπ×503材料力学作业（二）剪切与扭转七、设圆轴横截面上的扭矩为T，试求四分之一截面上内力系的合力的大小、方向及作用点。解：τ=τsi

4、nθ,τ=−τcosθxydπ4TF=22τsinθ×ρdθdρ=x∫∫T003πddπz4TF=22τcosθ×ρdθdρ=y∫∫θ003πdρ2242TTF=F+F==.059τxy3πddFyπydtgα==1,α=F4x故合力F的作用点在oρ线上，且垂直于oρ,具体位置TT3F×ρ=,ρ==πd=.042d0044F162八、T为圆杆横截面上的扭矩，试画出截面上与T对应的切应力分布图。TTT4材料力学作业（二）剪切与扭转九、阶梯圆轴如图所示。已知：d=50mm，d=75mm，l=5.0m，l=.075m，1212M=2.1kNm，M=8.1kNm，G=80GPa。求：（1）

5、、该轴的扭转角；（2）、最大单CB位长度扭转角。解：MBMCT=−M=−2.1kN⋅mBCCdd21TAB=−(MB+MC)=−.30kN⋅mBCATlTll2l1ABABBCBCΦ=Φ+Φ=+ABBCGIGIp2p1o=−.002127rad=−.122TABoϕ==−.00121rad/m=−0.69/mABGIp2TBCoϕ==−.0024rad/m=−1.40/mBCGIp1oϕ=ϕ=−1.40/mmaxBC5材料力学作业（二）剪切与扭转十、由厚度t=8mm的钢板卷制成的圆筒，平均直径为D=200mm。接缝处用铆钉铆接。若铆钉直径d=20mm，许用切应力[τ]=60MPa，

6、许用挤压应力[]σ=160MPa，筒的两端受扭转力偶矩M=30kN⋅m作用，试求铆钉的间距s。e解：Meτ==597.MPamax22πRtF=τ⋅t=4776.kN/mQmax[]τA=18.8kN188.s==.00393m=39.3mms≤39mm4776.挤压强度校核：[]τAσ==1175.MPa≤[]σ=160MPabsbsdt挤压强度足够。6