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1、精选优质文档-倾情为你奉上动 载 荷1. 重量为P的物体，以匀速v下降，当吊索长度为l时，制动器刹车，起重卷筒以等减速在t秒后停止转动，如图示。设吊索的横截面积为A，弹性模量为E，动荷因数Kd有四种答案：(A) ； (B) ； (C) ； (D) 。2. 图示一起重机悬吊一根工字钢，由高处下降。如在时间间隔t内下降速度由v1均匀地减小到v2 (v2v1)，则此问题的动荷因数为：(A) ； (B) ；(C) ； (D) 。3. 长度为l的钢杆AB，以匀角速度绕铅垂轴OO旋转，若钢的密度为，许用应力为s ，则此杆的最大许可角速度w 为（弯曲应力不计）：(A) ； (B) ；(C) ； (D) 。4
2、. 长度为l的钢杆AB以匀角速度绕铅垂轴OO旋转。已知钢的密度和弹性模量E。若杆AB的转动角速度为w，则杆的绝对伸长Dl为（弯曲应力不计）：(A) ; (B) ;(C) ; (D) 。5. 直径为d的轴上，装有一个转动惯量为J的飞轮A。轴的速度为n转/秒。当制动器B工作时，在t秒内将飞轮刹停（匀减速），在制动过程中轴内最大切应力为：(A) ； (B) ； (C) ； (D) 。1-5题答案：D C D A C6. 图示钢质圆盘有一偏心圆孔。圆盘以匀角速度w 旋转，密度为。由圆盘偏心圆孔引起的轴内横截面上最大正应力为：(A) ； (B) ；(C) ； (D) 。答：C 7. 材料密度为，弹性模量
3、为E的圆环，平均直径为D，以角速度w 作匀速转动，则其平均直径的增量DD= 。答：8. 杆AB单位长度重量为q，截面积为A，弯曲截面系数为W，上端连有重量为P的重物，下端固定于小车上。小车在与水平面成角的斜面上以匀加速度a前进，试证明杆危险截面上最大压应力为：证： 9. 杆AB以匀角速度w 绕y轴在水平面内旋转，杆材料的密度为，弹性模量为E，试求：(1) 沿杆轴线各横截面上正应力的变化规律（不考虑弯曲）；(2) 杆的总伸长。解： 10. 图示桥式起重机主梁由两根16号工字钢组成，主梁以匀速度v=1 m/s向前移动（垂直纸面），当起重机突然停止时，重物向前摆动，试求此瞬时梁内最大正应力（不考虑斜
4、弯曲影响）。解：an = = 0.2 m/s2 kNMPa11. 图示重物P =40 kN，用绳索以匀加速度a =5 m/s2向上吊起，绳索绕在一重为W=4.0 kN，直径D =12 mm的鼓轮上， 其回转半径=450 mm。 轴的许用应力s =100 MPa，鼓轮轴两端A、B处可视为铰支。试按第三强度理论选定轴的直径d。解：kN产生扭矩 kNm kNm动扭矩kNm总扭矩 kNm dmm12. 图示钢轴AB的直径d = 80 mm，轴上连有一相同直径的钢质圆杆CD，钢材密度= 7.95103 kg/m3。若轴AB以匀角速度w =40 rad/s转动，材料的许用应力s =70 MPa，试校核杆A
5、B、CD的强度。解：杆CD的最大轴力 kN杆CD杆最大动应力 杆AB Nm MPa13. 图示连杆AB，A与曲轴的曲柄颈相连，曲轴以等角速度w 绕轴O旋转。B与滑块相连，作水平往复运动。设l R，连杆密度、横截面面积A、弯曲截面系数Wz均为已知，试求连杆所受的最大正应力。解：AB杆上的惯性力集度 方向垂直于AB 弯矩分布规律 由得处有Mmax , 14. 图示(a)、(b)、(c)三个系统中的杆AB的几何尺寸及重量和弹簧的刚度及长度均相同，它们受到重量相同的重物的落体冲击，其动荷因数分别用(Kd)a、(Kd)b、(Kd)c表示，下列四种答案中：(A) (Kd)a= (Kd)b(Kd)c；(B)
6、 (Kd)a(Kd)b(Kd)c；(C) (Kd)a= (Kd)b(Kd)c；(D) (Kd)a(Kd)b(Kd)c。答：C 15. 等直杆上端B受横向冲击，其动荷因数，当杆长l增加，其余条件不变，杆内最大弯曲动应力将：(A) 增加； (B) 减少；(C) 不变； (D) 可能增加或减少。答：B 16. 图示梁在突加载荷作用下其最大弯矩Md max= 。答：17. 两根悬臂梁如图示，其弯曲截面系数均为W，区别在于图(b)梁在B处有一弹簧，重物P自高度h处自由下落。若动荷因数为，试回答：(1)哪根梁的动荷因数较大，为什么？(2)哪根梁的冲击应力大，为什么？解：（1）图(a) 图(b) 故图(b)
7、的Kd大。 （2）图(a) 图(b) ，故图(a)的冲击应力大。18. 一铅垂方向放置的简支梁，受水平速度为v0的质量m的冲击。梁的弯曲刚度为EI。试证明梁内的最大冲击应力与冲击位置无关。证： 而梁内最大冲击正应力与Md max成正比，由Md max知s d max与冲击位置(a，b)值无关。19. 图示等截面刚架的弯曲刚度为EI，弯曲截面系数为W，重量为P的重物自由下落时，试求刚架内（不计轴力）。解： 20. 图示密度为的等截面直杆AB，自由下落与刚性地面相撞，试求冲击时的动荷因数。假设杆截面x上的动应力。解： 由 21. 自由落体冲击如图示，冲击物重量为P，离梁顶面的高度为h0，梁的跨度为
8、l，矩形截面尺寸为bh，材料的弹性模量为E，试求梁的最大挠度。解： 22. 图示等截面折杆在B点受到重量P=1.5 kN的自由落体的冲击，已知折杆的弯曲刚度EI = 5104 Nm2。试求点D在冲击载荷下的水平位移。解：m , m mm23. 图示等截面折杆，重量为P的重物自h高处自由下落于B处，设各段的弯曲刚度均为EI，已知P、a、h、EI。试求D处的铅垂位移（被冲击结构的质量不计）。解：, 24. 重物P可绕点B在纸平面内转动，当它在图示位置时，其水平速度为v0。梁AC的长度l和弯曲刚度EI为已知，试求冲击时梁内最大正应力。解： 式中 由得 解得 , , 25. 图示悬臂梁AB，其截面高度
9、h=20 mm，宽度按等腰三角形变化，B端的宽度为b0 =50 mm，梁长l =1 m，在A端受到重量P =200 N的重物自高度h =200 mm处自由下落的冲击作用，设材料的弹性模量E =200 GPa。试求：(1)冲击时梁内的最大正应力；(2)若将梁改为宽度b =b0 =50 mm的等宽梁，h不变，冲击时梁内的最大正应力是增加还是减少？其增加或减少的倍数为多少？解：(1) , , 故 （） MPa, MPa (2) m, MPa （倍）26. 图示重物P从高度h0处自由下落到钢质曲拐上，AB段为圆截面，CB段为矩形截面，试按第三强度理论写出截面A的危险点的相当应力（自重不计）。解： 27
10、. 图示钢质圆杆，受重为P的自由落体冲击，已知圆杆的弹性模量E = 200 GPa，直径，杆长l = 1 m，弹簧刚度k = 300 kN/m，P = 30 N，h = 0.5 m，试求钢杆的最大应力。解：mm , MPa28. 已知图示方形钢杆的截面边长a = 50 mm，杆长l = 1 m，弹性模量E = 200 GPa，比例极限= 200 MPa，P = 1 kN。试按稳定条件计算允许冲击高度h值。解： mm , kN 因为 故 得 h = 65.5 mm29. 图示悬臂钢梁，自由端处吊车将重物以匀速v下放，已知梁长为l，梁的弯曲刚度为EI，绳长为a，绳的横截面面积为A，绳材料的弹性模量
11、为E，重物重量为P，梁、吊车和钢绳的质量不计。试求吊车突然制动时，钢绳中的动应力。解：梁与绳组成的弹性系统的柔度为 设制动前后绳的变形量分别为和，由能量守恒有 其中 得 30. 图示重量为P的物体自由落下冲击刚架，刚架各杆的弯曲刚度EI均相同，试求点A沿铅垂方向的位移（不计轴力影响）。解： 31. 图示梁AB的B端放置在弹簧上，其弹簧刚度为k，梁中点处的绞车以速度v匀速下放重物P，已知梁的弹性模量E1、截面惯性矩I1、梁长l1和绳的弹性模量E2、横截面积A2、绳长l2，当绳长为l2时，绞车突然刹住，试求此时动荷因数（不计梁和绳的重量）。解：由刹车前后系统能量守恒得 且 所以 32. 折杆ABC
12、（AB与BC正交）如图示，杆AB与BC的弯曲刚度均为EI，AB的扭转刚度为GI p，当质量为m的弹丸以垂直于ABC平面的速度v撞击点C时，求点C的最大位移。解：当F=mg的力以垂直于ABC方向作用在点C时 由 33. 图示各杆材料的弹性模量E = 200 GPa，横截面均为边长a = 10 mm正方形，冲击物重P = 20 N，l = 600 mm，许用应力= 160 MPa，试求许可高度h。解：mm截面A、E: MPa , 杆CD: MPa , 1 600故结构允许Kd4.44 , 即 4.44 h35.1 mm34. 已知图示梁AB的弯曲刚度EI和弯曲截面系数W，重量为P的体物体绕梁的A端
13、转动，当它在铅垂位置时，水平速度为v，试求梁受P冲击时梁内最大正应力。解：, 由能量守恒 即 且 得 35. 图示带微小切口之细圆环，横截面面积为A，弯曲刚度为EI，半径为R，材料密度为，当此圆环绕其中心以角速度w 在环所在面内旋转时，试求环切口处的张开位移（小变形）。解： 36. 图示有切口的薄壁圆环，下端吊有重物P，吊索与环的弹性模量E相同，吊索横截面积为A，圆环截面惯性矩为I，圆环平均半径为R，当重物P以速度v下降至吊索长度为l时，突然刹住，试求此时薄壁切口张开量的大小。解：静载时对圆环有 故静位移 , 再求静载时切口张开量 因此所求张开动位移为 37. 图示圆杆直径d = 60 mm，长l = 2 m，右端有直径D = 0.4 m的鼓轮，轮上绕以绳，绳长l1 = 10 m，横截面积A = 100 mm2，弹性模量E = 200 GPa，重量P = 1 kN的物体自h = 0.1 m处自由落下于吊盘上，若杆的切变模量G = 80 GPa，试求杆内最大切应力和绳内最大正应力。解：mm , MPa MPa ,
