材料力学作业题集(学院)

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1、台州学院材料力学作业题集专业：班级：姓名：学号：任课教师：前言材料力学是变形体力学的入门课程，是土木工程专业学生必修的技术基础课。要求学生明确从几何、物理和静力平衡三个方面分析杆件力学问题的基本思路，掌握杆件的强度、刚度和稳定性的基本概念；培养学生具备必要的基础理论知识，比较熟练的计算能力、一定的分析能力和实验能力，为学习结构力学、钢结构、混凝土结构等后续课程提供必要的基础。为此，为配合课堂教学环节，建筑工程学院材料力学课程组特按教材章节编写了此作业题集，各章包括作图题，简答题，计算题，综合题等题型，重点考查学生对基本概念，基本原理，基本方法的理解和掌握，训练学生的计算能

2、力，建模能力以及思维能力。建筑工程学院材料力学课程组2013年6月材料力学作业题集轴向拉压一、试作出图示各杆的轴力图。150N50N200N100N50kN10kNP4=60kNP1=20kNP3=30kNP3=10kN第14页共42页材料力学作业题集轴向拉压二、图示结构中，1、2两杆的横截面直径分别为15mm和20mm，试求两杆的应力。设两根横梁皆为刚体。15kN三、图示结构中，为刚体，1、2杆的抗拉（压）刚度分别为，2。试求两杆的轴力。第14页共42页材料力学作业题集轴向拉压四、在图示简易吊车中，为钢杆，为木杆。木杆的横截面面积，许用应力；钢杆的横截面面积，许用应力。

3、试求许可吊重。ABC4mmm3mm五、图示结构中，BC由一束直径为2mm的钢丝组成，若钢丝的许用应力为，q=20kN/m，AC杆长4m。试求BC需由多少根钢丝组成。第14页共42页材料力学作业题集轴向拉压六、结构尺寸及受力如图所示，AB可视为刚体，CD为圆截面钢杆，直径为D=30mm，材料为Q235钢，许用应力为MPa，，求许可载荷。七、桁架的尺寸及受力如图所示，若F=200kN，杆的横截面面积A=4000mm2，试求杆的应力。八、图示桁架结构，杆AC由两根L63×10等边角钢组成，杆CD由两根L75×10等边角钢组成，已知：L63×10的横截面为11.657cm2，L7

4、5×10的横截面积为14.126cm2，[s]=150MPa。请校核杆AC和杆CD的强度。第14页共42页材料力学作业题集轴向拉压ABDC220kN220kN4m4m4m4m第14页共42页材料力学作业题集轴向拉压九、图示支架中的三根杆件材料相同，杆1的横截面面积为150mm2，杆2的横截面面积为200mm2，杆3的横截面面积为300mm2。若F=20kN，试求各杆内的应力。十、在低碳钢拉伸实验用的力与变形曲线及应力应变曲线中分别标出、、和、、，并回答在曲线中的、、是否是构件中的真实应力，如果不是请另绘出强化阶段与颈缩阶段真实应力曲线的大致形状。第14页共42页材料力学作

5、业题集扭转一、作图示杆的扭矩图5kN·m2kN·m3kN·m5.50.5113单位N·mm2l10kN.m45kN.m30kN.m5kN.m第14页共42页材料力学作业题集扭转二、已知传动轴为钢制实心轴，最大扭矩MT＝7kN•m，材料的许可切应力[t]＝30MPa，切变模量G＝80GPa，许可扭角[q]＝0.2°/m，试按强度条件和刚度条件设计轴径d。四、已知圆轴受外力偶矩m＝5kN·m，材料的许可切应力[t]＝80MPa。（1）试设计实心圆轴的直径D1；（2）若该轴改为a=d/D=0.9的空心圆轴，试设计空心圆轴的内、外径d2、D2。五、图示传动轴，轴的直径D＝80mm

6、，在截面A、B、C、三处输入或输出的功率分别为PA＝150kW、PB＝90kW、PC＝60kW，轴的转速n＝100r/min，材料的许用切应力［t］＝60MPa。试校核轴的强度。第14页共42页材料力学作业题集扭转MeBMeAMeCACB六、图示阶梯形圆轴，已知圆轴直径d2=1.5d1，若使两段内单位长度的扭转角相等，则Me2/Me1的比值为多少？第14页共42页材料力学作业题集剪切与挤压一、何为剪切？剪切的性质？二、冲床的最大冲力为300kN，被剪钢板的剪切极限应力，冲头材料的，试求在最大冲力作用下所能冲剪的圆孔的最小直径和板的最大厚度。三、在厚度的钢板上，冲出一个形状

7、如图所示的孔，钢板剪切时的剪切极限应力，求冲床所需的冲力。第14页共42页材料力学作业题集剪切与挤压四、图示接头，由两块钢板用四个直径相同的钢铆钉连接而成。已知荷载F=100kN，板宽b=100mm，板厚d=12mm，铆钉直径d=16mm，许用切应力[t]=100MPa，许用挤压应力[sbs]=300MPa，请校核连接的强度。第14页共42页材料力学作业题集剪切与挤压五、图示螺钉在拉力作用下。已知材料的剪切许用应力和拉伸许用应力之间的关系为：，试求螺钉直径与钉头高度的合理比值。第14页共42页材料力学作业题集平面图形的几何性质