材料力学答案(20210318025750).docx

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1、2F2-1(a)解：(1)求指定截面上的轴力N,,2FN222F2F0(2)作轴力图N33F2F2FF轴力图如图所示。(b)解：(1)求指定截面上的轴力NiiFN222FqaF2F-aFa(2)作轴力图中间段的轴力方程为：N(x)F—xx(a,0］a轴力图如图所示。［习题2-3］石砌桥墩的墩身高I10m，其横截面面尺寸如图所示。荷载F1000kN，材料的密度N(FG)FAlg1000(323.1412)102.359.83104.942(kN)1000(323.1412)102.359.8解：墩身底面的轴力为:习融2-5图32.35kg/m，试求墩身底部横截面上的压应力。

2、3104.942(kN)墩身底面积：A(323.1412)9.14(m2)因为墩为轴向压缩构件，所以其底面上的正应力均匀分布。3104.942kN29.14m339.71kPa0.34MPa2NCB100160260(kN)［习题2-5］图示拉杆承受轴向拉力F10kN，杆的横截面面积A100mm。如以表示斜截面与横截面的夹角，试求当0o,30o,45°,60°,90o时各斜截面上的正应力和切应力,并用图表示其方向。解：斜截面上的正应力与切应力的公式为:20cossin2式中，0N1000°NlOOMPa，把的数值代入以上二式得:A100mm轴向拉/压杆斜截面上的应力计算题

3、目编号N(N)A(mm2)(o)0(MPa)(MPa)(MPa)习题2-5「100001000100100.00.0]10000Q100J3010075.043.3j100001004510050.050.0100001006010025.043.310000100二901000.00.0[［习题2-6］一木桩受力如图所示。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E10GPa。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。解：（1）作轴力图NAC100kN22轴力图如图所示。（

4、2）计算各段上的应力ACNac100103N2A200200mm2.5MPa。CBNCBA326010N200200mm26.5MPa,(3)计算各段柱的纵向线应变ACACE2.5MPa310103MPa2.5104CBCBE6.5MPa31010MPa6.5104(4)计算柱的总变形ACAC1ACCB1CB(2.515006.51500)1041.35(mm)［习题2-10］受轴向拉力F作用的箱形薄壁杆如图所示。已知该材料的弹性常数为E,，试求C与D两点间的距离改变量CD°解:F/AFEEA式中，A(a)2(a)24a，故:'_4Eaa'_F_a4EaFaaa4EFaa

5、4ECD.⑺厂(4a)2-^ac'd3a')2(4a')2.145,a'12(CD)C'D'CD-^(a'a)12■145F124E1.003F4E［习题2-16］简易起重设备的计算简图如图所示已知斜杆AB用两根63mm40mm4mm不等边角钢组成，钢的许用应力［］170MPa。试问在起重量P15kN的重物时，斜杆AB是否满足强度条件?解：（1）计算AB杆的工作应力以A结点为研究对象，其受力图如图所示。由其平衡条件可得:Y0Nabsin30°FP00Nabsin302P0Nab4P41560(kN)查型钢表得：单个63mm40mm4mm不等边角钢的面积为：4.058cm2

6、405.8mm2。两个角钢的总面积为2405.8811.6(mm2)故AB杆的工作应力为：60000Nmax274MPa811.6mm（2）强度校核因为]170MPa，max74MPamax即:所以AB杆符合强度条件,即不会破坏。第三章扭转习题解［习题3-1］一传动轴作匀速转动，转速n200r/min，轴上装有五个轮子，主动轮II输入的功率为60kW，从动轮，I，山，IV，V依次输出18kW，12kW，22kW和8kW。试作轴的扭图。解：（1）计算各轮的力偶矩（外力偶矩）Te9.55弘n外力偶矩计算（kW换算成kN.m）［题目编号轮子编号轮子作用功率（kW）转速r/min

7、Te(kN.m)习题3-1I从动轮182000.859II主动轮602002.865III从动轮122000.573IV从动轮222001.051V从动轮82000.382（2）作扭矩图习瓯3IIT)T图(kN.m)［习题3-3］空心钢轴的外径D100mm，内径d50mm。已知间距为I2.7m的两横截面的相对扭转角1.80，材料的切变模量G80GPa。试求:(1)轴内的最大切应力；(2)当轴以n80r/min的速度旋转时，轴所传递的功率。解;(1)计算轴内的最大切应力1441444IpD(1)—3.14159100(10.5)