材料力学答案第二章轴向拉压应力与材料的力学性能.docx

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1、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯最新资料推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯第二章轴向拉压应力与材料的力学性能2-1试画图示各杆的轴力图。题2-1图解：各杆的轴力图如图2-1所示。图2-12-2试画图示各杆的轴力图，并指出轴力的最大值。图a与b所示分布载荷均沿杆轴均匀分布，集度为q。题2-2图(a)解：由图2-2a(1)可知，FN(x)2qaqx轴力图如图2-2a(2)所示，1⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯最新资料推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯FN,max2qa图2-2a(b)解：由图2-2b(2)可知，FRqaFN(x1)FRqaFN(x2)F

2、Rq(x2a)2qaqx2轴力图如图2-2b(2)所示，FN,maxqa图2-2b2-3图示轴向受拉等截面杆，横截面面积A=500mm2，载荷F=50kN。试求图示斜截面m-m上的正应力与切应力，以及杆内的最大正应力与最大切应力。题2-3图解：该拉杆横截面上的正应力为σF50103N21.00108Pa100MPaA500－6m10斜截面m-m的方位角α50，故有2⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯最新资料推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯σσcos2α100MPacos2(50)41.3MPaστsin2α50MPasin(100)49.2MPaα2杆内的最大正应力与最大

3、切应力分别为σσ100MPamaxτσ50MPamax22-5某材料的应力-应变曲线如图所示，图中还同时画出了低应变区的详图。试确定材料的弹性模量E、比例极限p、屈服极限s、强度极限b与伸长率，并判断该材料属于何种类型（塑性或脆性材料）。题2-5解：由题图可以近似确定所求各量。Eσ220106Pa220109Pa220GPaε0.001σp220MPa,σs240MPaσ440MPa,δ29.7%b该材料属于塑性材料。2-7一圆截面杆，材料的应力-应变曲线如题2-6图所示。若杆径d=10mm，杆长l=200mm，杆端承受轴向拉力F=20kN作用，试计算拉力作用时与卸去后杆的轴向变形。3⋯⋯⋯⋯

4、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯最新资料推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯题2-6图解：σF420103N2.55108Pa255MPaAπ0.0102m2查上述σε曲线，知此时的轴向应变为ε0.00390.39%轴向变形为llε(0200m)0003978104m078mm....拉力卸去后，有ε0.00364，ε0.00026ep故残留轴向变形为llεp(0.200m)0000265.2105m0.052mm.2-9图示含圆孔板件，承受轴向载荷F作用。已知载荷F=32kN，板宽b=100mm，板厚15mm，孔径d=20mm。试求板件横截面上的最大拉应力（考虑应力集中）。题2-

5、9图解：根据d/b0.020m/(0.100m)0.2查应力集中因数曲线,得K2.42根据σnF，Kσmax(bσd)δn得4⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯最新资料推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯σKσKF2.4232103N6.45107Pa64.5MPabdδ2＝maxn(－)0.015m(0.1000.020)2-10图示板件，承受轴向载荷F作用。已知载荷F=36kN，板宽b1=90mm，b2=60mm，板厚=10mm，孔径d=10mm，圆角半径R=12mm。试求板件横截面上的最大拉应力（考虑应力集中）。题2-10图解：1.在圆孔处根据d0.010m0.1111

6、b10.090m查圆孔应力集中因数曲线，得K12.6故有σmaxK1σn1K1F2.636103N21.17108Pa117MPa(b1－d)δ(0.090－0.010)0.010m2．在圆角处根据Db10.090m1.5db20.060mRR0.012m0.2db20.060m查圆角应力集中因数曲线，得K21.74故有σKσK2F1.7436103N1.04108Pa104MPamax2n2bδ0.0600.010m223.结论σ117MPa（在圆孔边缘处）max2-14图示桁架，承受铅垂载荷F作用。设各杆的横截面面积均为A，许用应力均为[]，试确定载荷F的许用值[F]。5⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

7、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯最新资料推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯题2-14图解：先后以节点C与B为研究对象，求得各杆的轴力分别为FN12FFN2FN3F根据强度条件，要求2F[]A由此得[F][]A22-15图示桁架，承受载荷F作用，已知杆的许用应力为[]。若在节点B和C的位置保持不变的条件下，试确定使结构重量最轻的值（即确定节点A的最佳位置）。题2-15图解：1.求各杆轴力设杆AB