《[2017年整理]材料力学 第02章作业(刘)06》由会员分享，可在线阅读，更多相关《[2017年整理]材料力学 第02章作业(刘)06（59页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、试画出杆的轴力图。若横截面面积 A=400mm2，试求各横截面上的应力。孙题2-2 20kN20kN10kNFN图+102010要求：上下对齐，标出大小，标出正负单位：kN112233试画出杆的轴力图。刘题2.1a 40kN20kN30kN要求：上下对齐，标出大小，标出正负332211FN图+502010单位：kN试作轴力图，单题2-1(c) 2kN3kN2kN3kNFN+3kN2kN1kN刘题2.12图示结构，BC为钢杆，AB为木杆， 木杆的横截面面积 A1=100cm2，许用应力 1 =7MPa，钢杆横截面面积 A2=6cm2，许用应力 2 =160MPa，试求许可载荷F。FBAC30钢木
2、21解：变截面杆，已知A1=8cm2， A2=4cm2， E=200GPa，求杆的总伸长l。刘题2.18 FN图+40kNA120040kN60kN20kN200A220kN解：例1 图示结构，杆1为35号钢， s =315MPa， b =530MPa, A1=3cm2，杆2为铸铁，抗拉强度极限bt =180MPa ，抗拉强度极限bc =600MPa ， 安全因数均 为n=3。求：(1)按1杆的强度确定许可载荷； (2)在上 述的许可载荷下确定2杆的面积。FABC121.2m0.9m解：FFN2FN1AFABC121.2m0.9m1杆：2杆：许可载荷例2 图示结构，1杆为35号钢， s =31
3、5MPa， b =530MPa, A1=3cm2，2杆为铸铁，抗拉强度极限bt =180MPa ，抗压强度极限bc =600MPa ， 安全因数均 为n=3。求：(1)按1杆的强度确定许可载荷； (2)在上 述的许可载荷下确定2杆的面积。E2 aFaACBD2aaH 12解：E2 aFaACBD2aaH 12FN1EFD HFN2整体三角形DHE1杆：2杆：许可载荷图示结构，杆1和杆2为圆截面钢杆， =160MPa， d1=30mm， d2=20mm，确定许可载荷。单题2-16FABC 30 1245错误解题步骤：1)设1杆达到最大值，判断2杆是否破坏；2)2杆破坏，由2杆确定结构许可载荷；3
4、)设2杆达到最大值，求出1杆的内力4)求许可载荷。此方法不可取！单题2-16图示结构，杆1和杆2为圆截面钢杆， =160MPa， d1=30mm， d2=20mm，确定许可载荷。FABC 30 1245正确的解题步骤：(1)求出各杆内力；(2)由各杆强度求出载荷大小；(3)取最小值为许可载荷。FABC 30 1245图示结构，各杆均为圆截面钢杆，1、2、3杆的直径为 d1=30mm， 4、5、6、7、8杆的直径为 d2=20mm， 9杆 的直径为d3=40mm， =160MPa， 确定许可载荷。正确解题步骤：(1)求出各杆内力；(2)由各杆强度求出载荷大小；(3)取最小值为许可载荷。错误解题步
5、骤：(1)设1杆达到最大值，判断2杆是否破坏； (2)2杆破坏，设2杆达到最大值，判断3杆是否破坏；(3) 如此循环 ABCDF 123456789例 34m4m4m孙题2-22 （P48） 解：整体 求支反力RARBA节点 C节点 ARAFACCFACFCD图示结构，各杆均为两根等边角钢组成， =170MPa， 试选择杆AC和CD的角钢型号。ABCD220kN220kN4m4m4mAC杆： CD杆： 图示屋架结构，杆AE和EG均为两个75mm8mm的等 边角钢组成，q=20kN/m， 试求杆AE和EG横截面上 的应力。孙题2-4 解：整体 求支反力RARBqABCDEGF9m4.37m4.3
6、7m1m1.2mqACDE左半部分 RANEGENEGNEANEDE节点 等直杆，已知杆的横截面面积A和材料的弹性 模量E，试作轴力图，并求杆端点D的位移。孙题2-7 FN图 +FFF+2FF2FABCD孙题6-4 aaaFACEB12图示结构，AB为刚性杆，1杆和2杆的长度相等， 横截面面积相等，材料相同， A=1000mm2，F=50kN 。试 求两杆的轴力和应力。aaaFACEB12aaaFACEBN1N2aaaFACEBN1N2平衡方程：l1 FACEB12l2变形协调方程：物理方程：孙题6-5 图示结构，AB为刚性杆，1杆和2杆为钢杆， =170MPa， A1=400mm2， l1=
7、1m， A2=200mm2， l2=1.8m，试 校核杆的强度。q=30kN/m2mACEB121mDq=30kN/m2mACBF11mF2（1）平衡方程：解：设1杆受压、2杆受拉l2q=30kN/m2mACEB121mDl1（2）变形协调方程：（3）物理方程：（4）补充方程：q=30kN/m2mACBF11mF2（1）平衡方程：解：设1杆和2杆均受拉l2q=30kN/m2mACEB121mDl1（2）变形协调方程：（3）物理方程：（4）补充方程：刘题2.43 P(65) FaaAClB123aaFACBFN1FN2FN3图示结构，AC梁为刚杆，杆1,2,3的长度相等，横 截面面积相等，材料相
8、同， 试求三杆的轴力。平衡方程：aaFACBFN1FN2FN3l1l2变形协调方程：物理方程：AClB123l3刘题2.43 另解 FaaAClB123aaFACBFN1FN2FN3平衡方程：aaFACBFN1FN2FN3变形协调方程：物理方程：l1l2AB123l3孙题6-9 ABC60kN40kN1.2m2.4m1.2mD图示阶梯状杆，下端与支座距离=1mm，上、下段杆的横截面面积分别为600mm2和300mm2，材料的弹性模量E= 210GPa，试作杆的轴力图。解： ABC60kN40kN1.2m2.4m1.2mDABC60kN40kNDRBRAABC60kN40kNDRBRA（1）（3
9、）（2）（4） 又因为：ABC60kN40kNDRBRA代入（1）得解得代入（4）得：ABC60kN40kN1.2m2.4m1.2mD+852515单位：kN已知:杆子面积A=200 mm2，长l=2m，=1mm，受外力P=60kN，材料的弹性模量E=200GPa，试画出杆子的轴力图。 例4单题2-32F30123C图示结构，由杆1,2,3组成， 1 =80MPa， 2 =60MPa ， 3 =120MPa， A1 = A2 =2A3，E1 =160GPa， E2 =100GPa， E3 =200GPa， F=160kN，l1 =1m。试确定各杆横截面面积。F30FN1FN3FN2（1）平衡方
10、程解：F30123Cl130123CC l2l330（2）变形协调方程（3）物理方程：l130123F30FN1FN3FN2CC l2l330另设：单题2-26图示结构，杆1,2,3的横截面面积相同， 求C点的位移。 E =200GPa， A=100mm2， F=20kN，l=1m。FBC12 453DFBCFN145DFN2FN3由平衡方程，得：FBC12 453DFBC123D已知：F=80kN，b=80mm， =10mm，d=16mm，= 120MPa ，许用挤压应力为bs= 340MPa，许用应力= 160MPa，试校核接头的强度。 单题2-39 (P59)FF bd解： 1、铆钉的剪
11、切强度FF bFbF/4F/4F/4F/4dd2、挤压强度3、板子的拉伸强度FbF/4F/4F/4F/4F/43F/4FxFN3、板子的拉伸强度FbF/4F/4F/4F/4F/43F/4FxFN1122所以铆钉和板子均安全。一长为30cm的钢杆，横截面面积A=10cm2， E=210GPa，试求:(1)AC、CD、DB各段的应力和变形；AB杆的 总变形。北科大题1-6 10020kN20kN20kNABCD100100解：AC段CD段DB段试求杆BC段的变形，A=20mm2，l=1m，E=210GPa，例 9kN5kN7kN3kNl l lABCD9kN5kN FN北科大题1-15 斜杆BC由
12、两角钢组成。 =140MPa， Q=25kN，确定杆BC的型号。1.5m QACB D1.5m1.5m QAB D1.5mFN1.5m QAB D1.5mFN平衡方程解：选45453等边角钢两根FAyFAx北科大题1-19图示结构，AB为钢杆，横截面面积 A1=6cm2， =140MPa； BC为木杆， 横截面面积 A2=300cm2，许用压应 力 C =3.5MPa，试求最大许可载荷F。FBAC钢木3m1解：4m2FBFN1FN2两钢杆如图，已知横截面面积A1=1cm2， A2=2cm2， E=210GPa，线膨胀系数=12.510-61/C，当温度 升30 C时，试求两杆内的最大应力。北科大题1- 23 A1200200A2A2100A1(a)(b)解：(a)FFFF解：(b)两钢杆如图，已知横截面面积A1=1cm2， A2=2cm2， E=210GPa，线膨胀系数=12.510-61/C，当温度 升30 C时，试求两杆内的最大应力。北科大题1- 23 FN图+40kNA120040kN60kN20kN200A220kN解：
