中南大学材料力学A习题册答案(最新完整版)(共62页)

1、精选优质文档-倾情为你奉上轴 向 拉 压 与 剪 切 （一）一、 概念题1C；2B；3B；4. C；5.B6的横截面；的纵向截面；的斜截面；的横截面和的纵向截面7230MPa；325Mpa80.47%；0.3%926.4%；65.2%；塑性材料10杯口状；粒状；垂直；拉；成左右的角；切11；二、 计算题12解：横截面上应力 AB斜截面（）： BC斜截面（）： 杆内最大正应力和最大切应力分别为： 3解：根据活塞杆的强度条件确定最大油压P1： 根据螺栓的强度条件确定最大油压P2： 所以最大油压4解： 研究A轮，由静力平衡方程得 查型钢表得角钢的横截面面积 所以斜杆AB是安全的。5解：杆的轴力图为 6解：（1） （2） （3） 轴 向 拉 压 与 剪 切 （二）一、 概念题1 D；2A；3B；4D；5D；6D；7C8. （压）；9. ；二、 计算题1. 如图示，钢缆单位长度所受重力为，则x截面上的轴力为 。最大轴力、最大应力都发生在杆件顶部截面。 所以 2在x处截取微段dx，如图示，则微段的变形为所以 2. 解：设每个角钢的轴力为，木柱的轴力为，则 静力关系： 变形几何关系： 物理关系： 查

2、型钢表得角钢的截面面积。链解上述三关系得：根据角钢的强度条件 即 ，得根据木柱的强度条件 即 ，得所以许可载荷3. 解：此为一静不定问题。杆AD、AG及ABC的BC段为拉伸变形，ABC的AB段为压缩变形。AB段的轴力为，BC段的轴力为静力关系（见图）： 变形几何关系： 物理关系： 联解得： （拉） （压）； （拉）4. 解：这是一个有温度应力的拉压静不定问题。设上下两固定端的约束力分别为、 静力关系： 变形几何关系： 物理关系： 联解得 所以杆件上部分内的温度应力为 下部分内的温度应力为 5. FN1= FN3=，FN2=6. FN1sin2b= FN2 sin2a7. /=18解：（1）挤压面积，由挤压强度条件： 所以 （2）剪切面面积，由剪切强度条件： 所以 9. 解：单个铆钉受力如图： （1）剪切强度校核：（2）挤压强度校核： （3）拉伸强度校核钢板：有两个铆钉孔的截面 有一个铆钉孔的截面 盖板：有两个铆钉孔的截面有一个铆钉孔的截面所以该接头剪切强度不够，不安全。扭 转一、概念题1.B；2. B；3. D；4.A；5.D；6.C6二、计算题1. 2.解：圆轴的扭矩图如土示。所以轴

3、内 3. 解：计算作用在各轮上的外力偶矩： 传动轴的扭矩图如图示。（1）分别由强度和刚度条件确定两段的直径AB段：所以AB段的直径BC段：所以BC段的直径（2）若AB、BC两段设计为相同直径，则（3）主动轮A置于从动轮B、C之间较合理，这样可降低轴内的最大扭矩。4解：由薄壁圆筒扭转切应力计算公式（）得横截面上的应力为：由切应力互等定理的薄壁圆筒纵向截面上的应力也是59.713MPa。则两铆钉间纵向截面上有切应力所引起的剪力为：。由铆钉的剪切强度条件：，即 代入数据：得 由挤压强度条件（）：，即 代入数据：得 所以铆钉的间距。5. b/a6.解：由于AB、CD两杆的截面尺寸相同，故，而。设FP力分解为FAB、FCD分别作用在AB、CD两杆上，两杆发生扭矩变形，扭矩分别为： 此题为一静不定问题。静力关系： 变形几何关系： 物理关系： 联解得： 弯 曲 内 力 一、概念题1. A。 2. B。 3. D。 4. D。 5. B。 6. A。 7. A。 8. C。 9. C。 10. D。11. A 12. B13. A 14.A 15.C10. 水平线，斜直线；斜直线，抛物线。 11. 突

4、变，集中力大小；突变，集中力偶矩大小。12. 0；。 13. 0.2l。 14. ；。 15. 二、二、三。 16. 0.2l。 17. ；。18. 二、二、三。 19. 3kN，1kN。 20. 二、计算题1. 解： 2. 3. ；x=a。4. 5. 6. 8. 平面图形几何性质概念题1图示T形截面中z轴通过组合图形的形心C，两个矩形分别用和表示。两个矩形对z轴静矩的关系为：C= 2图（a）、（b）所示两截面，其惯性矩的关系为： A，= 3图示半圆形对y、z轴的静矩和惯性矩的关系为： D，=4直角三角形如图示，D为斜边中点，惯性积=0的一对坐标轴为：A轴 5两根同型号的槽钢组成的截面如图所示。已知每根槽钢的截面面积为A，对形心主惯性轴的惯性矩为，则组合截面对y轴的惯性矩为： B+6图示（a）、（b）、（c）三个图形对形心轴的惯性矩分别为、，惯性半径分别为、。则有： C=， 7图示截面图形对z轴的惯性矩的大小为：D8图示任意截面，已知面积为A，形心为C，对z轴的惯性矩为，则截面对轴的惯性矩为： D+A9图示截面的抗弯截面系数为：C 计算题1求图示正方形截面对轴的惯性矩。=y3002直径

5、d=的圆截面中挖掉一个边长为a的正方形。试求图中阴影面积对与圆截面相切的y轴的惯性矩。100100100100d=100yz3正方形截面开了一个直径d=100mm的半圆形孔。试确定该截面的形心位置，并计算对铅直和水平形心轴的惯性矩。zC=102.31mm半圆形心位置弯 曲 应 力 一、概念题1. B。2. C。3. A。4. C。5. C。6.D。7. C。8. B。9. C。10. B。11. C。12. D。13. D。14（C）。15.相同；不同。 16. 。 17. 。18. 。 19. 15MPa。 20. 225mm。 21. 梁弯曲时的平面假设仍然成立，。但静力学条件为，中性轴不过形心；不成立。故不适应。应力分布特点如图所示，两种材料内部应力线性变化，中性轴位于弹性模量大的一侧，两种材料结合处应变一致，但应力不相等（）。二、计算题1.解：。2. 解：3.解：由，得。（1）， （2）。4.解：，。5.解：由，有，故。6.解：原设计，由，即400=75x，x=5.3m。7.解：，；，安全。8.解：（1），B截面：，；C截面：，故t，t，c，不合理。9.解：10.解：胶，。故故

6、FP=3.75kN11.解：查表，36a工字钢：。整个截面：；。根据，每颗铆钉的剪力。铆钉的剪应力，安全。弯 曲 变 形 一、概念题1. D。 2. B。 3. D。 4. A。 5. C。 6. D。 7. C。 8. B。 9. D。 10. B。 11. A。 12.C。 13.C。14. 。15.（C）。16. 8。17. 4。18. ；。19. 增加了横截面对中性轴的惯性矩。20.。 二、计算题1.解：，（），（），,边界条件：，得：，2.解：3.解：BD杆的内力：，。（） 4.解：，（）。5.解：变形协调条件：；，；故有 ，解得 。应力状态分析与强度理论答案一、 概念题1 D 、2 C 、3D、4C、5C、6D、7B、8D、9D、10D、11A、12 C、 13 B 14纯剪应力状态15冰的应力状态为：二向均匀受压， 自来水管的应力状态为双向均匀拉伸二、计算题1.2 .3. 4. 5 .证明：由单元体的平衡：得方程具有唯一解常量则：所以：.a 点应力状态为纯剪切应力状态 8. 9. 10. 铝快的应力为三向应力状态11. a）b）12. 安全13. 作梁的剪力图和弯矩图 ，查表得工字型钢的几何参数C截面 主应力校核：C截面校核：14. 1）在均布载荷作用下：2）在内压p作用下：则容器表面任意一点的应力状态为二向拉伸，且安全组合变形答案一、 概念题1.A；2.A；3.D；4.C；5.B；6.A；7.C；8.D；9.C；10.C11.略12. 二、计算题1 截面形心和惯性矩计算：1-1 截面上的内力： 安全2 设切口深度为x，则偏心距为：x/2 得 3 A点的应力状态为单向压缩应力状态 4 过O点横截面上的应力O点的应力状态为二向应力状态： 5 a点的应力状态为二向应力状态： 采用第三强度理论校核强度 安全61） 计算外力2） 作计算简图3） 作内力图4） 危险截面为A截面： 5）危险点于A截面的边缘a点，a点的应力状态为二向应力状态： 6）采用第三强度理论校核强度 安全压杆稳定答案一、概念题1.B； 2.A； 3.D； 4.D；5.C；6.B；7.D；8

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