电工学第2章习题答案课件.ppt

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1、2-1试求出图2-34所示各杆1-1，2-2，及3-3截面上的轴力，并作轴力图。解b使用截面法，沿截面1-1将杆分成两段，取出右段并画出受力图（b）用FN1表示左段对右段的作用，由平衡方程∑Fx=0，得FN1=F（拉）同理，可以计算横截面2-2上的轴力FN2，由截面2-2右段图（c）的平衡方程∑Fx=0，得FN2=F（压）同理，可以计算横截面3-3上的轴力FN3，由截面3-3右段图（d）的平衡方程∑Fx=0，得FN3=0解b使用截面法，沿截面1-1将杆分成两段，取出右段并画出受力图（b）用FN1表示左段对右段的作用，由平衡方

2、程∑Fx=0，得FN1=F（拉）同理，可以计算横截面2-2上的轴力FN2，由截面2-2右段图（c）的平衡方程Fx=0∑，得FN2=F（压）同理，可以计算横截面3-3上的轴力FN3，由截面3-3左段图（d）的平衡方程∑Fx=0，得FN3=F（拉）2-2试求图2-35所示钢杆各段内横截面上的应力和杆的总变形。钢的弹性模量E=200GPa。解1、内力计算用截面法分别计算左段和右段的内力并作杆的轴力图（b）得F左=4kN（拉）F右=4kN（拉）左段：右段：2、各段变形的计算左、右两段的轴力为F左F右，横截面面积A左、A右，长度L左

3、，L右均不相同，变力计算应力分别进行。3、总变形计算4、计算结果表明，左段伸长5.0955x10-5m，右段伸长0.637x10-5m，全杆伸长5.73x10-5m。2-3图2-36所示三角形支架，杆AB及BC都是圆截面的。杆AB直径d1＝20mm，杆BC直径d2＝40mm，两杆材料均为Q235钢。设重物的重量G＝20kN。问此支架是否安全。解选取B为研究对象1、如图所示，由平衡方程得∑Fx=0G－FBCSin30o=0∑Fy=0FAB－FBCCos30o=0解得FBC=G2、正应力为2-4蒸汽机的汽缸如图2-37所示，汽缸的内

4、径D＝400mm，工作压力P＝1.2MPa。汽缸盖和汽缸用直径为18mm的螺栓连接。若活塞杆材料的许用应力为50MPa，螺栓材料的许用应力为40MPa，试求活塞杆的直径及螺栓的个数。解：作用在活塞杆截面的工作应力由强度条件有即所以即活塞杆的直径由强度条件式得整理得螺栓应至少为16个2-5三角形支架ABC如图2-38所示，在C点受到载荷F的作用。己知，杆AC由两根10号槽钢所组成，[σ]AC=160MPa；杆BC是20a号工字钢所组成，[σ]BC=100MPa。试求最大许可载荷F。解选取C为研究对象1、如图所示，由平衡方程得∑Fx

5、=0FACCos30o－FBCCos30o=0∑Fy=0FACSin30o－F＋FBCSin30o=0解得FAC=FBC=F2、许用应力为杆AC的承载极限：杆BC的承载极限：由得2-6图2-39所示结构中梁AB的变形及重量可忽略不计。杆1为钢制圆杆，直径d1=20mm，E1=200GPa；杆2为铜制圆杆，直径d2=25mm，E2=100GPa。试问：(1)载荷F加在何处，才能使梁AB受力后仍保持水平?(2)若此时F=30kN，求两拉杆内横截面上的正应力。解有平衡方程得由FA引起的变形等于FB引起的变形即有解得X=1.08m，当

6、F=30KN时，正应力正应力2-7目2-40所示销钉连接、已知F＝18kN．板厚t1＝8mm，t2＝5mm．销钉与板的材料相同，许用切应力[τ]＝60MPa．许用挤压应力[σp]＝200MPa。试设计销钉直径d。解许用剪应力得挤压应力得挤压应力得综上可知2-8如图2-41所示，齿轮与轴用平键连接，已知轴直径d=70mm，键的尺寸，传递的力偶矩；键材料的许用应力，试校核键的强度。解对轴心取矩，由平衡方程得：力偶剪切面积为切应力校核键的挤压强度，挤压面积挤压应力