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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，可以计算横截面同理，可以计算横截面2-22-2上的轴力上的轴力FN2FN2， 由截面由截面2-22-2右段图（右段图（c c）的平衡方程）的平衡方程 FxFx=0=0 ，得，得FN2= FN2= F F（压）（压） 同理，可以计算横截面同理，可以计算横截面3-33-3上的轴力上的轴力FN3FN3， 由截面由截面3-33-3右段图（右段图（d d）的平衡方程）的平衡
2、方程 FxFx=0=0 ，得，得FN3= 0FN3= 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， 由平衡方程Fx=0，得FN1 =F（拉 ）同理，可以计算横截面2-22-2上的轴 力F FN2N2，由截面2-22-2右段图（c c）的平 衡方程F Fx x=0=0 ，得FN2= FFN2= 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。解解 1 1、内力计算、内力计算
3、 用截面法分别计算左段和右段的内力并作杆用截面法分别计算左段和右段的内力并作杆 的轴力图（的轴力图（b b）得得 F F左左 =4kN=4kN（拉）（拉）F F右右 =4kN=4kN（拉）（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，L右均不 相同，变力计算应力分别进行。3 3、总变形计算、总变形计算 4、计算结果表明，左段伸长5.0955x 10-5m， 右段伸长0.637x 10-5m，全杆伸长5.73 x10-5m 。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d120mm，杆BC直径 d240mm，两杆
4、材料均为Q235钢。设重物的 重量G20kN。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=0 GFBCSin30o=0Fy=0 FABFBCCos30o=0解得 FBC=G 2、正应力为 2-4 蒸汽机的汽缸如图2-37所示，汽缸 的内径D400mm，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
5、，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， AC=160MPa；杆BC是20a号工字钢所组成，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=0 FAC Cos30oFBCCos30o=0Fy=0 FAC Sin30oFFBCSin30o =0解得 FAC =FBC=F 2、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
6、，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t18mm，t25mm销钉 与板的材料相同，许用切应力 60MPa许用挤压应力p200MPa。 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
