工程力学(材料力学部分)西南交大版作业答案.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,基础力学2作业,（7-11章）,P,153,7-1（b）试作杆的轴力图，并指出最大拉力和最大压力的值及其所在的横截面（或这类横截面所在的区段）,10kN,10kN,20kN,最大拉力为20kN，在CD段；最大压力为10kN，在BC段1m,1m,1m,10kN,20kN,30kN,20kN,A,B,C,D,解：,P,153,7-2 试求图示直杆横截面1-1、2-2和3-3上的轴力，并作轴力图如横截面面积A=200mm,2,，试求各横截面上的应力10kN,10kN,20kN,a,a,a,20kN,10kN,20kN,1,1,3,3,2,2,解：,P,154,7-5 铰接正方形杆系如图所示，各拉杆所能安全地承受的最大轴力为F,Nt,=125kN,压杆所能安全地承受的最大轴力为F,Nc,=150kN,试求此杆系所能安全地承受的最大荷载F的值F,F,A,B,C,D,a,a,F,AC、BC、AD、BD均为拉杆，故,AB为压杆，故,所以,解：,根据对称性只分析A、C点,C点,A点,由静力平衡方程得,所以,由静力平衡方程得,P,155,7-8 横截面面积A=200mm,2,的杆受轴向拉力F=10kN作用，试求斜截面m-n上的正应力及切应力。

F=10kN,30,0,m,n,解：,P,155,7-10 等直杆如图示，其直径为d=30mm已知F=20kN,l,=0.9m,E=2.1,10,5,MP,a，,试作轴力图，并求杆端D的水平位移,D,以及B、C两横截面的相对纵向位移,BC,20kN,-20kN,20kN,l/3,2F,2F,F,1,1,3,3,2,2,l/3,l/3,A,B,C,D,解：,P,156,7-14 直径为d=0.3m,长为,l,=6m的木桩，其下端固定如在离桩顶面高1m处有一重量为P=5kN的重锤自由落下，试求桩内最大压应力已知木材E=10,10,3,MP,a，,如果重锤骤然放在桩顶上，则桩内最大压应力又为多少？,参照P138例题7-10,当h=0时,解：,l,1,P,156,7-16 试判定图示杆系是静定的，还是超静定的；若是超静定的，试确定其超静定次数，并写出求解杆系内力所需的位移相容条件（不必具体求出内力）图中的水平杆是刚性的，各杆的自重均不计解：,a,a,a,1,2,1.5a,a,l,2,2,1,解：（1）剪切面：A=dh；剪力：Fs=F,拉杆头部满足剪切强度条件,挤压力：F,bs,=F,拉杆头部满足挤压强度条件。

h,d,D,50kN,P,156,7-18,试校核图示拉杆头部的剪切强度和挤压强度已知：D=32mm，d=20mm，h=12mm，材料的许用切应力,=100Mpa,，许用挤压应力,bs,=240Mpa2）挤压面：,P,157,7-20,矩形截面木拉杆的接头如图所示，已知b=250mm，,F=50KN，木材的顺纹许用挤压应力,bs,=10MP,a,顺纹许用,切应力,=1MP,a,试求接头处所需的尺寸,l,和,a,P,P,b,F,F,F,F,b,a,l,l,解：,P,183,8-1(c),作图示杆的扭矩图，并指出最大扭矩的值及其所在的横截面A,B,C,D,1.5kN.m,1kN.m,1.5kN.m,2kN.m,3kN.m,E,1,1.5,0.5,+,+,-,单位：KN.m,3,-,P,183,8-4 实心圆轴的直径,d,=100mm，长,l,=1m，作用在两个端面上的外力偶之矩均为,M,e,=14kN.m，但转向相反材料的切变模量G=8,10,4,MP,a,试求：,（1）横截面上的最大切应力，以及两个端面的相对扭转角；（2）图示横截面上A、B、C三点处切应力的大小及指向M,e,M,e,A,B,A,B,O,C,25,100,解:,(1),(2),T,A,B,C,P,183,8-5 空心钢圆轴的外直径D=80mm，内直径d=62.5mm，外力偶之矩为,M,e,=10N.m，但转向相反。

材料的切变模量G=8,10,4,MP,a,试求：,（1）横截面上切应力的分布图；（2）最大切应力和单位长度,扭转角,M,e,M,e,D,d,解:,(1),(2),A,max,A,T,P,184,8-10 轴的许用切应力 ，切变模量 ，单位长度杆的许用扭转角 试按强度条件及刚度条件选择此实心圆轴的直径M,1,M,2,M,3,M,4,M,5,因此，,解：,P,230,9-9 试求图示组合截面对于水平形心轴z的惯性矩I,z12010,12010,工22a,2,3,1,P,228,9-1 试求图示各梁指定横截面上的剪力和弯矩A,B,C,F=,ql,/2,q,l/,4,l/,2,l,D,1,1,2,2,3,3,(c),F,B,F,A,解：求得支座约束力,(c),A,B,2a,q,F,B,F,A,a,a,C,qa,2,C,1,1,2,2,3,3,4,4,解：求得支座约束力,(f),(f),P,228,9-3 试写出图示各梁的剪力方程和弯矩方程，并作出剪力图和弯矩图指出最大剪力和最大弯矩的值以及它们各自所在的横截面4kN/m,A,C,B,1m,2m,(d),80kN,解：求得支座约束力,56kN,40kN,40kN,56kN,192kN.m,A支座右侧截面,C截面,F,B,F,A,2kN/m,A,C,1m,4m,B,20kN.m,解：求得支座约束力,A支座右侧截面,C右侧截面,9kN,1kN,8kN.m,12kN.m,0.25kN.m,(e),F,B,F,A,0.5m,P,229,:9-4,9-5,9-6,9-4 绘出图示各梁的剪力图和弯矩图。

1m,5KN,10 KN.m,1m,15KN,15 KN.m,10KN,+,10KN,5KN,Fs图,15 KN.m,5 KN.m,5 KN.m,+,M图,（a）,+,80KN,80KN,剪力图,+,48,单位：KN.m,16,16,弯矩图,E,q,=100kN/m,A,C,D,0.2m,1.6m,1m,2m,1,2,(b),80KN,80KN,1m,2m,A,B,C,1m,0.5kN,1.5kN,2kN/m,+,-,0.75m,1.5kN,0.5kN,0.56kN.m,+,0.5kN.m,(c),a,A,B,C,D,q,qa,a,a,2qa,qa,q,+,-,qa,+,qa,qa,+,+,-,qa,2,/2,qa,2,/2,9-5 (a),3a,A,B,C,q,qa,2,2a,qa/3,5qa/3,+,-,qa/3,5a./3,5qa/3,+,25qa,2,/18,4qa,2,/3,qa,2,/3,9-5 (b),9-5 (c),q,l,l,q,ql,2,ql,ql,2,/2,ql,2,/2,+,+,q,l,l,q,ql,2,ql,ql,2ql,ql,2,+,A,B,l,q,F,B,F,A,x,+,+,+,ql,2,/4,l,F=,ql,A,B,C,l,/2,ql,/,2,+,-,ql,/,2,9-6,9-7(a)槽钢平放,A,C,B,D,z,y,A,C,B,D,y,z,9-7(b)槽钢竖放,9-8,20kN.m,3m,1,1m,5m,1,2,2,15kN,z,y,A,D,C,180,300,50,B,1-1截面,2-2截面,9-11 矩形截面外伸梁如图所示。

试求点1、2、3、4、5五个点处横截面上的应力；以单元体分别表示各该点处的应力状态l,l/2,l/2,l,F,F,1,2,3,4,5,h/4,h/4,z,b,h,Fl/2,F,F,9-12 由两根No.36a槽钢组成的梁，如图所示已知：F=44kN，q=1kN/m；钢的许用应力 试校核此梁的强度A,B,6,1m=6m,q,113kN,113kN,F,F,F,F,F,y,z,因此，该梁满足正应力和切应力强度条件9-13 由工字钢做的简支梁受力如图所示已知材料的许用应力,试选择工字钢号码E,20kN/m,A,C,D,0.5m,2.5m,4m,80kN,60kN,B,1m,113.125kN,76.875kN,113.125kN,33.125kN,16.875kN,76.875kN,2.156m,选择28a号工字钢,故选择28a号工字钢P,194,：9-15 试求图示等截面梁的转角方程和挠度方程，并求外力偶作用着的C截面处的挠度A,C,2l/3,M,e,B,l/3,M,e,/l,M,e,/l,（1）,（2）,（3）,（4）,边界条件,连续条件,连续条件代入(1)、(3)和(2)、(4)，得,边界条件代入(2)、(4)，得,C截面处，,P,252,：10-1 求图中所示应力状态下单元体斜截面ab上的应力，并用分离体在该面上示出。

30,0,40MPa,30MPa,60MPa,a,b,11.0MPa,58.3MPa,P,252,：10-3 题10-1图中所示应力状态下，分别求,主应力的值；,用图示出不等于零的两个主应力的作用面1）若,x,y,，,则,1,45,0,(2),若,x,y,，,则,1,45,0,(3),若,x,=,y,，,则,x,0，,1,=-45,0,x,0，,1,=45,0,（,1,在,90,0,范围内取值,1,对应 所在主平面的方位）,此例中，,x,=-40MPa，,y,=60MPa,P,252,：10-3 题10-1图中所示应力状态下，分别求,主应力的值；,用图示出不等于零的两个主应力的作用面47.7MPa,67.7MPa,74.52,0,P,265,:11-2 图11-11所示两端为柱形铰的轴向受压矩形截面杆，若在xy平面内取长度因数 ，在xy平面内取长度因数 ，试求此杆的临界荷载F,cr,xy平面内,xz平面内,P,266,:11-5 图示一简单托架，其撑杆AB为直径d=100mm的实心圆截面钢杆该杆两端为柱形铰，杆的材料为Q235钢，弹性模量E=2.010,5,MPa，屈服极限 试按安全因数法校核该撑杆的稳定性。

规定的稳定安全因数n,st,=2.5.,1m,3m,F,NAB,撑杆满足稳定性要求。