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1、工程力学（静力学与材料力学）习题第13章 杆类构件的静力学设计 131 关于低碳钢试样拉伸至屈服时，有如下结论： （A）应力和塑性变形很快增加，因而认为材料失效； （B）应力和塑性变形虽然很快增加，但不意味着材料失效； （C）应力不增加塑性变形很快增加，因而认为材料失效； （D）应力不增加塑性变形很快增加，但不意味着材料失效。 正确答案是 。 132 韧性材料应变硬化之后，材料的力学性能发生下列变化： （A）屈服应力提高，弹性模量降低； （B）屈服应力提高，韧性降低； （C）屈服应力不变，弹性模量不变； （D）屈服应力不变，韧性不变。 正确答案是 。 133 关于条件屈服应力有如下论述： （A
2、）弹性应变为0.2%时的应力值； （B）总应变为0.2%时的应力值； （C）塑性应变为0.2%时的应力值； （D）弹性应变为0.2时的应力值。 正确答案是 。习题13-4图 134 螺旋压紧装置如图所示。现已知工作所受的压紧力为F = 4kN，旋紧螺栓螺纹的内径d1 = 13.8mm，固定螺栓内径d2 = 17.3mm。两根螺栓材料相同，其许用应力= 53.0MPa。试校核各螺栓之强度是否安全。 135 现场施工中起重机吊环的每一侧臂AB和BC，均由两根矩形截面杆组成，连接处A、B、C均为铰链，如图所示。已知起重载荷FP = 1200kN，每根矩形杆截面尺寸比例为b/h = 0.3，材料的许用
3、应力= 78.5MPa。试设计矩形杆的截面尺寸b和h。习题13-5图 136 图示结构中BC和AC都是圆截面直杆，直径均为d = 20mm，材料都是Q235钢，其许用应力= 157 MPa。试求该结构的许可载荷。（有人说：根据垂直方面的平衡条件，有，然后将，代入后即可得许可载荷，这种解法对吗？为什么？）习题13-6图 137 图示汽缸内径D = 560mm，内压p = 2.5MPa，活塞杆直径d = 100mm，所以用材料的屈服应力= 300MPa。试： 1求活塞杆横截面上的正应力和工作安全系数；习题13-7图 2若连接缸体与缸盖的螺栓直径d1 = 300mm，螺栓所用材料的许用应力= 60M
4、Pa，求所需的螺栓数。138 起重机结构简图如图所示，其中钢丝缆绳AB的横截面面积为500mm2，许用应力= 40MPa。试求起重机的许可起重W。习题13-8图 习题13-9图 139 图示的杆系结构中杆1、2为木制，杆3、4为钢制。已知各杆的横截面面积和许用应力如下：杆1、2为A1 = A2 = 4000mm2，= 20MPa，杆3、4为A3 = A4 = 800mm2，= 120MPa。试求许可载荷FP。 1310 图示半径为R的长圆杆，材料为理想弹塑性材料，受轴向拉力FP作用。假定加载过程中杆横截面始终保持平面，杆的弹性模量自中心至周边呈线性变化，中心处的弹性模量为E0，周边处为1.2E
5、0。材料的屈服应力自中心至表面处均为。试求中心和表面开始屈服时的外加载荷（假设）。习题13-10图 1311 某种材料的试样，直径d = 10mm，标距l0 = 100mm，由拉伸试验测得其拉伸曲线如图所示，其中d为断裂点。试： 1求此材料的延伸率为多少？ 2由此材料制成的构件，承受拉力FP = 40kN，若取安全因数ns = 1.2，求构件所需的横截面面积。习题13-11图 习题13-12图 1312 图示杠杆机构中B处为螺栓联接，螺栓材料的许用切应力= 98.0MPa，且不考虑螺栓的挤压应力。试确定螺栓的直径。 1313 图示的铆接件中，已知铆钉直径d = 19mm，钢板宽b = 127m
6、m，厚度= 12.7mm，铆钉的许用切应力= 137 MPa，挤压许用应力= 314 MPa；钢板的拉伸许用应力= 98.0 MPa，挤压许用应力= 196 MPa。假设4个铆钉所受剪力相等。试求此连接件的许可载荷。习题13-13图 1314 两块钢板的搭接焊缝如图所示，两钢板的厚度相同，= 12.7mm，左端钢板宽度b = 127mm，轴向加载。焊缝的许用切应力= 93.2MPa；钢板的许用应力= 137MPa。试求钢板与焊缝等强度时（同时失效称为等强度），每边所需的焊缝长度。习题13-14图 1315 钢阀门轴上的把手如图所示，轴与把手之间用15mm15mm30mm的键连接。已知作用在把手
7、上的力为FP = 900N，键的许用切应力= 65MPa。试校核键的剪切强度是否安全。习题13-15图 解：MPa，安全。 1316 木接头结构受力如图所示。已知木材的许用切应力= 6.5MPa。试校核木接头剪切强度是否安全。习题13-16图 1317 直径为12.7mm的钢杆AB，固定在木构件的端部圆孔内，受力如图所示。试： 1若木构件端C虚线所示的剪切面上最大切应力不得超过0.62MPa，确定b值；习题13-17图 2计算木构件中的挤压应力。 1318 木梁由柱支承如图所示，测得柱中的轴向压力为FP = 75 kN。已知木梁所能承受的许用挤压应力= 3.0 MPa。试确定柱与木梁之间垫板的
8、尺寸。习题13-18图 1319 图示承受轴向压力FP = 40 kN的木柱由混凝土底座支承，底座静置在平整的土壤上。已知土壤的挤压许用应力= 145 kPa。试： 1确定混凝土底座中的平均挤压应力； 2确定底座的尺寸。习题13-19图 1320 等截面木杆受轴向载荷FP作用如图所示，杆由A、B两部分用斜面胶接而成。已知胶接缝的许用切应力= 517 kPa，许用拉伸应力= 850kPa。试确定木杆的许可载荷。习题13-20图 习题13-21图 1321 塑料板条A和B由两块厚3mm、形状如图所示的板用胶粘接成一体。结合面胶层的剪切强度极限= 900 kPa，所加的轴向载荷FP = 1.5 kN
9、。试求工作安全因数。习题13-22图 1322 木构件A和B由两片层合板用胶粘接在一起，承受轴向载荷作用，如图所示。已知A和B的空隙为8mm；板宽b = 100mm；胶层的许用切应力= 800 kPa。试确定层合板的长度l。 1323埋入混凝土中的钢筋，承受轴向载荷作用，如图所示。已知钢筋直径d，钢筋的拉伸许用应力，钢筋与混凝土之间的许用切应力。若不计二者之间的正压力，试求使外加载荷达到最大值时钢筋需埋入混凝土的长度l（用d、和表示）。习题13-23图 1324 图示结构中BCDE为刚性梁，连杆AB为钢制，其强度极限= 450 MPa，工作安全因数nb = 3.5；A、B、D三处销钉的许用切应
10、力= 50MPa。已知AB角度、载荷和尺寸如图所示。试： 1计算连杆AB所需的横截面面积； 2设计A、B、D三处销钉的直径。习题13-24图 习题13-25图1325 图示结构中，C处销钉直径dC = 8 mm，B和D处的销钉直径dB = dD = 12 mm。已知三处销钉的剪切强度极限均为=100 MPa，连杆BD的强度极限=250 MPa，各部分安全因数均要求nb = 3.0。试求结构的许可载荷FP。 1326 关于弯曲问题中根据进行强度计算时怎样判断危险点，有如下论述，试分析哪一种论述正确。 （A）画弯矩图确定Mmax作用面。 （B）综合考虑弯矩的大小与截面形状； （C）综合考虑弯矩的大
11、小、截面形状和尺寸以及材料性能； （D）综合考虑梁长、载荷、截面尺寸等。正确答案是 。 1327 悬臂梁受力如图所示，若截面可能有图示四种形式，中空部分的面积A都相等，试分析哪一种形式截面梁的强度最高。正确答案是 。习题13-27图 1328 铸铁T字形截面悬臂梁，受力如图所示，其中力FP作用线沿铅垂方向。若保证各种情况下都无扭转发生，即只产生弯曲，试判断图示四种放置方式中哪一种使梁有最高的强度。 正确答案是 。习题13-28图 1329 图示四梁中l、FP、W均相同，试判断哪一梁具有最高强度。正确答案是 。习题13-29图 1330 图示四梁中q、l、W、均相同。试判断下面关于其强度高低的结论中哪一个是正确的。 （A）强度：图a图b图c图d； （B）强度：图b图d图a图c； （C）强度：图d图b图a图c； （D）强度：图b图a图d图c。 正确答案是 。习题13-30图 1331 为提高承受集中力作用的简支梁的强度，试判断图示四种方法中哪一种是最有效的。正确答案是 。习题13-31图 1332 图示四梁中FP、l、W、均相同，不考虑轴力影响。试判断关于它们强度高低的下述结论中哪一个是正确的。 （A）强度：图a图b图c图d； （B）强度：图a图b图d图c； （C）强度：图b图a图c图d； （D）强度：图b图a图d图c。 正确答案是 。习题13-32题
