材料力学答案1.pdf

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1、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯最新资料推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯第二章轴向拉伸和压缩2-1试求图示各杆1-1和2-2横截面上的轴力，并作轴力图。（a）解：；；（b）解：；；（c）解：(d)解：；。。2-2一打入地基内的木桩如图所示，沿杆轴单位长度的摩擦力为f=kx2（k为常数），试作木桩的轴力图。解：由题意可得：lFdx=F,有1/3kl3=F,k=3F/l30x1FN（x1）=3Fx2/l3dx=F(x1/l)301⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯最新资料推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2-3石

2、砌桥墩的墩身高l=10m，其横截面面尺寸如图所示。荷载F=1000KN，材料的密度ρ=2.35×103kg/m3，试求墩身底部横截面上的压应力。解：墩身底面的轴力为：N(FG)FAlg2-3图21000(323.141)102.359.83104.942(kN)22墩身底面积：A(323.141)9.14(m)因为墩为轴向压缩构件，所以其底面上的正应力均匀分布。N3104.942kN339.71kPa0.34MPa2A9.14m2-4图示一混合屋架结构的计算简图。屋架的上弦用钢筋混凝土制成。下面的拉杆和中间竖向撑杆用角钢构成，其截面均为两个75mm×8

3、mm的等边角钢。已知屋面承受集度为的竖直均布荷载。试求拉杆AE和EG横截面上的应力。解：=1）求内力取I-I分离体2⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯最新资料推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯得（拉）取节点E为分离体，故（拉）2）求应力275×8等边角钢的面积A=11.5cm(拉)（拉）2-5图示拉杆承受轴向拉力，杆的横截面面积。如以表示斜截面与横截面的夹角，试求当，30，45，60，90时各斜截面上的正应力和切应力，并用图表示其方向。解：3⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯最新资料推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

4、⋯⋯2-6一木桩柱受力如图所示。柱的横截面为边长200mm的正方形，材料可认为符合胡克定律，其弹性模量E=10GPa。如不计柱的自重，试求：（1）作轴力图；（2）各段柱横截面上的应力；（3）各段柱的纵向线应变；（4）柱的总变形。4⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯最新资料推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯解：（压）（压）2-7图示圆锥形杆受轴向拉力作用，试求杆的伸长。解：取长度为dx截离体（微元体）。则微元体的伸长量为：FdxlFFldxd(l)，ldx00EA(x)EA(x)EA(x)rr1xr2r1d2d1d1，rxr1x，r2

5、r1ll2l22d2d1d12d2d1d1d2d1A(x)xu，d(x)dudx2l22l22l2l2ldxd2d12ldudxdu，du()22d2d1A(x)u(d1d2)u5⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯最新资料推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯lFFldx2Flldu因此，ldx()0002EA(x)EA(x)E(d1d2)ull2Fl12Fl1E(d1d2)u0E(d1d2)d2d1d1x2l202Fl11E(d1d2)d2d1d1d1l2l222-10受轴向拉力F作用的箱形薄壁杆如图所示。已知该杆材料的弹性常数为E，

6、，试求C与D两点间的距离改变量。解：横截面上的线应变相同因此6⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯最新资料推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2-11图示结构中，AB为水平放置的刚性杆，杆1，2，3材料相同，其弹性模量E210GPa，已22知l1m，A1A2100mm，A3150mm，F20kN。试求C点的水平位移和铅垂位移。受力图变形协调图2-11图解：（1）求各杆的轴力以AB杆为研究对象，其受力图如图所示。因为AB平衡，所以oX0，N3cos450，N30由对称性可知，CH0，N1N20.5F0.52010(kN)（2）求C点的水平

7、位移与铅垂位移。N1l10000N1000mmA点的铅垂位移：l1220.476mmEA1210000N/mm100mmN2l10000N1000mmB点的铅垂位移：l2220.476mmEA2210000N/mm100mm1、2、3杆的变形协（谐）调的情况如图所示。由1、2、3杆的变形协（谐）调条件，并且考虑到AB为刚性杆，可以得到oC点的水平位移：CHAHBHl1tan450.476(mm)7⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯最新资料推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯C点的铅垂位移：Cl10.476(mm)2-12图示实心圆杆A

8、B和AC在A点以铰相连接，在A点作用有铅垂向下的力F35kN。已知杆AB和AC的直径分别为d1