材料力学单辉祖课后习题答案
21页1、为了适应公司新战略的发展,保障停车场安保新项目的正常、顺利开展,特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划材料力学单辉祖课后习题答案第二章轴向拉压应力与材料的力学性能2-1试画图示各杆的轴力图。题2-1图解:各杆的轴力图如图2-1所示。轴力图如图2-2a(2)所示,(a)解:由图2-2a(1)可知,题2-2图FN(x)?2qa?qxFN,max?2qa图2-1(b)解:由图2-2b(2)可知,1图2-2aFR?qa2-2试画图示各杆的轴力图,并指出轴力的最大值。图a与b所示分布载荷均沿杆轴均匀分布,集度为q。FN(x1)?FR?qaFN(x2)?FR?q(x2?a)?2qa?qx2轴力图如图2-2b(2)所示,max?100MPaFN,max?qamax?50MPa22-5某材料的应力-应变曲线如图所示,图中还同时画出了低应变区的详图。试确定材料的弹性模量E、比例极限?p、屈服极限?s、强度极限?b与伸长率?,并判断该材料属于何种类型。图2-2b2-3图示轴向受拉等截面杆,横截面面积A=500mm,载荷F=50kN。试求图2示斜截面m-m上的正应力与切应力,以及杆内的最大正应力与
2、最大切应力。题2-3图解:该拉杆横截面上的正应力为?F50?10N?108Pa?100MPaA500?10m23题2-5解:由题图可以近似确定所求各量。斜截面m-m的方位角?50?,故有?cos2?100MPa?cos2(?50?)?220?106PaE?220?109Pa?220GPa?sin2?50MPa?sin(?100?)?2杆内的最大正应力与最大切应力分别为p?220MPa,s?240MPab?440MPa,?%该材料属于塑性材料。2-7一圆截面杆,材料的应力-应变曲线如题2-6图所示。若杆径d=10mm,杆长l=200mm,杆端承受轴向拉力F=20kN作用,试计算拉力作用时与卸去2-9图示含圆孔板件,承受轴向载荷F作用。已知载荷F=32kN,板宽b=100mm,板厚?15mm,孔径d=20mm。试求板件横截面上的最大拉应力。后杆的轴向变形。题2-6图解:?FA?4?20?103N?2?108Pa?255MPa查上述?曲线,知此时的轴向应变为?%轴向变形为l?l?()?10?4m?拉力卸去后,有e?,p?故残留轴向变形为l?lp?()?10?5m?题2-9图解:根据d/b?/
3、()?查应力集中因数曲线,得K?根据Fn?,K?max(b?d)n得?32?103N7max?Kn?(b?d)?()?10Pa?2-10图示板件,承受轴向载荷F作用。已知载荷F=36kN,板宽b1=90mm,b2=60mm,板厚?=10mm,孔径d=10mm,圆角半径R=12mm。试求板件横截面上的最大拉应力。3题2-10图解:1.在圆孔处根据查圆孔应力集中因数曲线,得故有2-14图示桁架,承受铅垂载荷F作用。设各杆的横截面面积均为A,许用应力均为?,试确定载荷F的许用值F。?K1?36?103Nmax?K1n1?108Pa?117MPa(b1d)()?2在圆角处根据题2-14图解:先后以节点C与B为研究对象,求得各杆的轴力分别为?FN1?2FFN2?FN3?F根据强度条件,要求查圆角应力集中因数曲线,得故有3.结论K2?2F?A由此得F?36?103Nmax?K2n2?108Pa?104MPa2b2?A22-15图示桁架,承受载荷F作用,已知杆的许用应力为?。若在节点B和C的位置保持不变的条件下,试确定使结构重量最轻的?值。max?117MPa4题2-15图解:1.求各杆轴力设杆AB
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