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1、习题2-1一木柱受力如图示,柱得横截面为边长20cm得正方形,材料服从虎克定律,其弹性模量MPa.如不计柱自重,试求:(1)作轴力图;(2)各段柱横截面上得应力;(3)各段柱得纵向线应变;(4)柱得总变形.解:(1)轴力图(2)AC段应力CB段应力(3)AC段线应变N—图CB段线应变(4)总变形2-2图(a)所示铆接件,板件得受力情况如图(b)所示。已知:P=7kN,t=0.15cm,b1=0.4cm,b2=0.5cm,b3=0、6cml.试绘板件得轴力图,并计算板内得最大拉应力。解:(1)轴力图(2)最大拉应力2-3直径为1cm得圆杆,在拉力P=10kN得作用下,试求杆内最大剪
2、应力,以及与横截面夹角为=30o得斜截面上得正应力与剪应力.解:(1)最大剪应力(2)界面上得应力2—4图示结构中ABC与CD均为刚性梁,C与D均为铰接,铅垂力P=20kN作用在C铰,若(1)杆得直径d1=1cm,(2)杆得直径d2=2cm,两杆得材料相同,E=200Gpa,其她尺寸如图示,试求(1)两杆得应力;(2)C点得位移。解(1)1杆得应力2杆得应力(2)C点得位移2-5某铣床工作台进给油缸如图示,缸内工作油压,油缸内径D=7.5cm,活塞杆直径d=1。8cm、,已知活塞杆材料得许用应力Mpa.试校核活塞杆得强度。解故安全2—6钢拉杆受轴向拉力P=40kN,杆材料得
3、许用应力MPa,杆得横截面为矩形,并且b=2a,试确定a与b得尺寸。解2—7大功率低速柴油机得气缸盖螺栓如图示,螺栓承受预紧力P=390kN,材料得弹性模量E=210Gpa,求螺栓得伸长变形.解:2-8常用仓库搁架前后面用两根圆钢杆AB支持P=10kN,假定合力P作用在搁板BC得中线上。已知,其平面投影图如图示,估计搁架上得最大载重量为,杆材料得许用应力[]=160Mpa,试求所需圆钢杆得直径。解杆轴力杆直径2-9图示吊钩得上端为T110x2梯形螺纹,它得外径d=110mm,内径d1=9720号钢,许用应力[]=50Mpa.试根据吊钩得直杆部分确定吊构所容许得最大起吊重量mm
4、,其材料为P。解:2-10吊架结构得尺寸及受力情况如图示。水平梁AB为变形可忽略得粗刚梁,CA就是钢杆,长=2m,横截面面积A1=2cm2,弹性模量E1=200Gpa;DB就是钢杆,长=1m,横截面面积A2=8cm2,弹性模量E2=100Gpa,试求:(1)使刚性梁AB仍保持水平时,载荷P离DB杆得距离x;(2)如使水平梁得竖向位移不超过0。2cm,则最大得P力应为多少?解(1)(2)2—11铰接得正方形结构如图所示,各杆材料皆为铸铁,许用拉应力[+]=400kg/cm2,许用压应力[]=600kg/cm2,各杆得截面积均等于25cm2.试求结构得许用载荷P。解:AC、CB、BD
5、、DA杆受拉力,大小为DC杆受压力,大小为得得故2-12图示拉杆沿斜截面m-n由两部分胶合而成,设在胶合面上许用拉应力[]=100MPa,许用剪应力=50MPa,胶合面得强度控制杆件得拉力,试求:为使杆件承受最大拉力P,角得值应为多少?若横截面面积为4cm2,并规定,试确定许可载荷P。解:(1)时杆件承受最大拉力。(2)故许可载荷为46、12—13油缸盖与缸体采用6个螺栓连接.已知油缸内径材料得许用应力[]=40MPa,求螺栓得内径d.解D=350mrn,油压p=1Mpa。若螺栓2-14试确定轧钢机承压装置安全螺栓得直径d,当P=6000kN时,螺径即行断裂,其材料得强度极
6、限=600Mpa。各接触面间得摩擦力可不计.解:螺栓所受得拉力为?2-15木材试件(立方体cm)在手压机内进行压缩。作用力P=400N,其方向垂直于杠杆OA,此杠杆可绕固定心轴o转动,在某一时刻,拉杆BC垂直于OB且平分ECD角,∠CED=。杠杆长度OA=lm,OB=5cm,拉杆BC得直径dl=1。0cm,CE杆与CD杆得直径相同d2=2。0cm.试求(1)此时拉杆BC,以及杆CD与CE内得应力;(2)木材得弹性模量E=10GPa,计算被压试件得缩短变形.解:(1)(2)被压试件得缩短量??2-16设水平刚性杆AB不变形,拉杆CD得直径d=2cm,许用应力[]=160MPa,材料
7、得弹性模量E=200GPa,在B端作用载荷P=12kN.试校核CD杆得强度并计算B点得位移。解:??故安全B点得位移,方向向下。2-17设压入机体中得钢销子所受得连结力就是沿着它得长度平均分布得,为了拔出这个销子,在它得一端施加P=20kN得力。已知销子截面积A=2cm2,长度=40cm,a=15cm,E=200GPa,试绘出杆得应力图与计算杆得伸长.解:部分应力沿分布:当时,应力图为2—18试求下列各简单结构中节点A得位移,设各杆得抗拉压刚度均为EA。解:(a)AC杆受力为零,