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1、解：画出杆的扭矩图如图所示。6kN.mvIII/k■in可知最大弯矩为6kN-mo分别根据强度条件和刚度条件选择杆件直径，取其人者。（1）根据强度条件Mil,max16Mu,max5—0LIJ3.14d（2）根据刚度条件0.091m=91mmMuUh32Mn3.Ud1G$L9J32Mn3.14GL0JU.078m=78mm得:由以丄计算结果可知，杆所需的直径d二91mm。4、起重吊车AB行走于CD梁丄，CD梁是由两个同型号的工字钢组成。己知吊车的自重为5kN,最大起重量为10kN,钢材的容许应力[0]=160MPa,CD梁长L=12m,根据正应力强度条件确定工字钢
2、的截面系数（设荷载平均分配在二工字钢上）。0A堀BDIIX□.解：吊车及其起重物的重量由吊车的前后轮承担，各受7.5kN的力。DXl0m>1汽+严37.5kN・m卜25kN1I―I；
3、
4、13-75kN1.25kN当吊车行驶到梁屮部时，梁有最大弯矩，从附图的弯矩图可知，最大弯矩值为：Mmax=37.5kN.m当吊车行驶到梁的一•端时，梁端有最大剪力，从附图的剪力图可知，最大剪力值为:Qmax=13.75kN先以正应力强度选择工字钢型号。由正应力强度条件(由于梁是由两个工字钢组成)Mmax2W?〜MllldX-117cm得:-(a)所示。在横梁丄作用着荷载G。分别为A、
5、I、E。试求：三根杆的轴5、平行杆系列化、2、3悬吊着刚性横梁AB如图如杆菌、2、3的截面积、长度、弹性模量均相同,力N],N2,N3o(•>解设在荷载G作用下，横梁移动到A®位曽(图5.2-8(b)),则杆1的缩知•虽为而杆2、3的伸长量为4取横梁AB为分离体.如图5.2-K(c),其上除荷载G外，还有轴力NI、巒、N)以及Xo由于假设1杆缩短，2、3杆伸长.故应将V设为压力，而N?、N彳设为拉力。(1)平衡方程SX=0,X-0SY-0,一N,+N2+N3-G=0•(a)工加b(F)=0,—Ni•2a+N]•a=0)三个平衡方程中包含四个未知力，故为一次超静定冋题
6、°(2)变影几何方程：由变形关系图5.2-8(b)可看出BIB-2C1C即厶厶+“人=2(△仆+厶八)，或(b丿(c)-AZi+AZ3=2AZ,(3)物理方程：NJN异N3ZM=丽’M-斎’M=ea将式(c)代入式(b),然后与式(&)联立求解，可得N、=G/6.N2二G/3,N3=5G/66、已知圆轴受外力偶矩m=2KN,材料的许可切应力[t]=60MPo(1)试设计实心圆轴的直径D]；(2)若该轴改为a=d/D=0.8的空心圆轴，试设计空心圆轴的内、外径d2、D2o(1)AfT=m=2kN-m.实心圓栽面亶径：5二7^=J吟彳計06■5S.4(mm)(2)若改
7、为a=0・8的空心稱轴.设计外径：=66>0(mxn)n、)16M：—_716X2X10^"2三彳ic(l-a4)Ir]~V<(1内径J2=0-8XD2=0.8X66.0=52.8(mm)<3)比较二者面积*空心轴的截面取冥心轴的養面积A2=警(1-a2)=驾吃(1-0.81)=1231.6(mm2)A
8、=="寿"=2410.5(mm2)A?」231.6At_2410.5=0・5l7、用钢板制成的工字形截面梁其尺寸及梁上荷载如图所示，已知P=90kN，钢材的容许应力[o]=160MPa,[t]=100MPa,试全面校核梁的强度(按第三强度论)。AX///Z//0.4
9、m0.4m二JJL220()1m(单位:mm)解:(1)画出梁的剪力图和弯矩图如附图(a)和(b)所示。107.1A34.1().4p（c）单位：MPa（2）校核正应力强度由弯矩图可知，最大弯矩为：Mmax=0.4P=0.4x90=36KN.m经计算，对Z轴的主惯性矩及抗弯截而模量分别为：Iz=3.36x10_5m4Wz=3x10_4m3所发amax=Mmax/Wz=36x103/3x10-4=120MPa<[o]⑶较核剪应力强金由剪应力图可知，最大剪应力为：Qmax=P=90KN经计算得：Smax=l.772xl0'4m3所以Tmax=QmaxSmax/Izb=
10、90x1o1.772x10°/3.36x1O^xO.01=47.5MPa<[i]（4）按强度理论较核钢板结合处点a的强度从剪力图和弯矩图可以知道，在集屮力作用处，其弯矩和剪力值都很大，其值分别为:M=0.4P=36KN.mQ=P=90KNA点到截面边缘之间的面积对屮性轴的静矩，经计算为：Sz=1.272x1(Mm3因此a点横截面上的正应力和剪应力为：nx=Mya/Ia=36x103x0.1/3.36x10'5=107.1MPaTx=QSz/Izb=90x103x1.272x10_4/3.36x10'5x0.01=34.1MPa据此可得到a点的应力情况如附图(c
