中国地质大学（武汉）远程与继续教育学院

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1、中国地质大学（武汉）远程与继续教育学院中国地质大学(武汉)远程与继续教育学院工程力学课程作业2（共4次作业）学习层次：专升本涉及章节：第5章——第6章5-1试计算图示各杆各段的轴力，并作各杆的轴力图。5－2试求各段长度均为l＝400mm，其横截面上最大工作应力，且求杆的总变形。设杆各段长工均为l=400mm，其横截面面积粗段为A1＝200mm2，细段为A2＝100mm2，钢的弹性模量E＝200Gpa，设F＝125N。5－3一结构受力如图示，杆AB、AD均由两根等边角钢组成。已知材料的许用应力[σ]＝170Mpa，试选择AB杆和AD杆的截面型号。5－4

2、图示结构，杆BC由两根10号槽钢组成，[σ]BC＝160Mpa；杆AB是20a工字钢，[σ]AB＝100Mpa.试求许用载荷[F]。5－8图示结构，AB为刚性梁，CD为斜拉杆，载荷F可沿梁移动。试问为使斜拉杆用料最少，斜拉杆与水平梁间的夹角α就为何值？中国地质大学（武汉）远程与继续教育学院5－9图示结构，AB为刚性梁，杆1、2由同一材料做成，。求：（1）两杆的横截面面积。（2）若使AB只作向下平移，不作转动时，两杆的横截面积又为多少？5－11图示矩形截面试件，b=29.8mm，h=4.1mm，在拉伸试验时，每增加3KN的拉力，测得纵向线应变，横向线应

3、变，试求材料的弹性模量E和横向变形系数ν。5－12原来定点A与B之间水平地悬挂一直径d=1mm的钢丝（图虚线所示）。现将载荷F作用于中点C，当钢丝的相对伸长达到0.5%时，即被拉断。试求：（1）在拉断时钢丝内的正应力；（2）C点下降的距离；（3）在此瞬时力F的大小。注：钢丝自重可略去不计。因钢丝经过冷作硬化处理，故可假设在断裂前只有弹性变形，且已知E＝200Gpa。5－15图示木柱，由四根横截面积分别为A=186mm2的角钢所加强。已知，立柱所受轴向载荷F＝100KN。试计算木柱和角钢所受压力和正应力。中国地质大学（武汉）远程与继续教育学院5－16如

4、图所示结构，AB为刚性杆，杆1、2材料相同，横截面积A1＝2A2，试求1、2杆的内力。5－17图示两块板由一个螺栓连接。螺栓内直径d=24mm，每块板厚t=12mm，拉力F＝27KN，螺栓许用应力[τ]＝60MPa，。试校核螺栓的强度。5－20图示两块钢板，用3个铆钉连接。已知F＝50KN，板厚t=6mm，材料的许用应力，试求铆钉直径d。若利用现有的直径d=12mm的铆钉，则铆钉数应该是多少？6－4实心轴的直径d=100mm，长l=1m，其两端所受外力偶矩Me＝14KN·m，轴材料的G＝80Gpa，求：中国地质大学（武汉）远程与继续教育学院（1）最大

5、切应力及两端截面间的相对扭转角；（2）图示截面上A、B、C三点处切应力的数值及方向。6－5一直径为d＝50mm的圆lmm圆轴，其两端受矩为Me＝1KN·m的外力偶作用而发生扭转，轴材料的G＝80Gpa。试求：（1）横截面上距圆心处（如图）的切应力和切应变；（2）最大切应力和轴的单位长度扭转角。6－7图示圆轴的直径s=100mm，l=500mm，Me1=7KN，Me2=5KN·m，G＝82Gpa。（1）试作轴的扭转图；（2）求轴的最大切应力，并指出其所在位置；（3）求C截面对A截面的相对扭转角。6－8传动轴的转速n=498r/min，主动轮1输入功率P

6、1＝368KW，从动轮2、3分别输出功率P2＝147KW，P3＝221KW。已知，试按强度和刚度条件求：（1）1、2段的直径d1；2、3段的直径d2；ττττ（2）若1、2段与2、3段选用同一走私，确定d；（3）按经济观点，各轮应如何安排更合理。中国地质大学（武汉）远程与继续教育学院6－11钢轴的直径d=80mm，承受外力偶M＝2.4KNm的作用，材料的许用应力[τ]＝48Mpa，G＝80Gpa，许用单位长度扭转角，试校核该轴的强度和刚度。6－13图示钢制传动轴，转速n=300r/min，主动轮传入功率P1＝368KW，不计轴承摩擦损失，三个从动轮输

7、出功率分别为P2＝P3＝110.5KW，P1＝147KW，轴材料的许用切应力[τ]＝40Mpa，单位长度许用扭转角，切变模量G＝80Gpa。试选择轴的直径d。若改变内外径之比的空心圆轴，试按上述条件选择轴的外径D，并比较两种轴的重量。6－14图示一外径为100mm、内径为80mm的空心轴，与一直径为80mm的实心圆轴用键连接。在A轮处由电动机带动，输入功率PA＝150KW；B、C轮负载相同为PB＝PC＝75KW。已知轴转速为n=300r/min，许用切应力[τ]＝40Mpa；键的尺寸为，其许用切应力[τ]＝100Mpa，许用挤压应力为。（1）作扭矩图

8、；（2）校核空心轴及实心轴的强度（不考虑键槽的影响）；（3）求所需键数。中国地质大学（武汉）远程与继续教育学