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1、材料力学第五版课前题答案篇一：材料力学第五版课后题.习题2-一打入基地内的木桩如以下列图,杆轴单位长度的摩擦力f=kx，试做木桩的后力图。 解：由题意可得： 1 fdxF，有klF,/l3 l0FN(1)3Fx2/l3dxF(/）3习题2-3 石砌桥墩的墩身高l10m，其横截面面尺寸如以下列图。荷载F00k,材料的密度2.3kgm3，试求墩身底部横截面上的压应力。 解:墩身底面的轴力为: N（FG)FAlg 23图 10(323.42)10.359.8314.4(kN)墩身底面积:A(32311)914()由于墩为轴向压缩构件，因此其底面上的正应力均匀分布。 2 N14.4k 339.71kP
2、0.34MaA.12 习题2-7图示圆锥形杆受轴向拉力作用,试求杆的伸长。 2-7图 解:取长度为d截离体（微元体)。那么微元体的伸长量为： (l) lFdxFFlx ldx , 0E(x）（)E0(x) rdd11x x1，r21r1 l2l22r1d1d1x1)2d A(）x1u，d(2 2l222l 22l dddxldu2l 221u(2)ddu, ddA(x)（1d2）u 因此， l lFldx2Fdudx()A(）E0A(x)E（dd2)0u2l l 2Fl2F11 dddE(dd2）E(d)0112x 22l Fl1 d1d1E(d1d2)d21 l 224Fl2Edd E（1d
3、)dd1习题2-10 受轴向拉力F作用的箱形薄壁杆如以下列图。已经明白该材料的弹性常数为E，,试求C与两点间的间隔改变量C。 解: F/AF EE 2 式中，A()（a)4a，故： FEa FF ，aaa a4Ea4Eaa3a)(） ,CD（34 E1222 CD(2a)（a) a2 (CD)CDD FF （a).032124E4E 习题21 图示构造中,AB为水平放置的刚性杆,杆1，2,3材料一样，其弹性模量 E20Pa，已经明白1m,A1A100mm2，A3150mm2,F20kN。试求 点的水平位移和铅垂位移。2-1图 解：（1)求各杆的轴力 以B杆为研究对象，其受力图如以下列图。由于A
4、B平衡，因此 0，N3 cos45o0,30 由对称性可知,C0，120.5.5210(kN） （2）求C点的水平位移与铅垂位移。 A点的铅垂位移:l1 N1l00N1000mm0476mA121000/mm10mmN2l100N100m .476mm A221000Nm00mm B点的铅垂位移： l2 1、2、3杆的变形协（谐)调的情况如以下列图。由1、2、3杆的变形协（谐)调条件, 同时考虑到AB为刚性杆，可以得到 C点的水平位移：CHBltan5o0476() 点的铅垂位移:Cl.47(m） 习题2-1图示实心圆杆A和AC在A点以铰相连接，在A点作用有铅垂向下的力 F35kN。已经明白杆
5、AB和A的直径分别为12mm和d2 1m，钢的弹性模量210GPa。试求A点在铅垂方向的位移。 解:（1）求A、AC杆的轴力 以节点A为研究对象,其受力图如以下列图。由平衡条件得出: 0：N0:NA sin0oNABin450 NAC2AB（a) o os30cos550 ACAB 3NAC2NAB0() （a) ()联立解得: NABN118117N；NAC225.621k(2）由变形能原理求A点的铅垂方向的位移 2Nl1N2l21A 22A12EA2 l1N2l2()FEA1EA2 式中，10/si5o1414(mm）；l28si3o160(mm） 1053.14121mm；2.25.41
6、517m 2187241256211600 (）.36(mm） 故: 3500020001121000177 2222 习题-13图示A和B两点之间原有水平方向的一根直径d1m的钢丝,在钢丝的中点加一竖向荷载。已经明白钢丝产生的线应变为0.0035，其材料的弹性模量E210GPa, 钢丝的自重不计。试求： （1)钢丝横截面上的应力(假设钢丝通过冷拉,在断裂前可认为符合胡克定律）； (2）钢丝在C点下降的间隔; （3）荷载F的值。 解：(1)求钢丝横截面上的应力 000353（M)E210000 (）求钢丝在C点下降的间隔Nll22X7357（mm)。其中,C和C各3.m。 00000 .951
7、220cos1003.5ccos(1000)47867339 1035o 000tan78633983.7(m) ()求荷载F的值 以C结点为研究对象，由其平稀衡条件可得： Y0：2sinaP0 PsinaAs27350.25.1412sin.78706.23(N) 习题2-5水平刚性杆B由三根C,D和E支撑，如图，在杆的A端承受铅垂荷载F20K,三根钢杆的横截面积分别为=1平方毫米，A2=6平方毫米，A,3=9平方毫米，杆的弹性模量=0Gpa,求： （） 端点的水平和铅垂位移。 （2) 应用功能原理求端点的铅垂位移。 解:（1）1 fdxF，有klF0 3F/l3 l FN(x1)3Fx2/
8、ldxF(xl) l FN3cs450 FNF2FNsin45F0F.4510 N1 F160KN,F1401K,F0KN,由胡克定理, Fl6010705l13.87 EA10912106FN2l0070.1l4.76 E202106从而得,Axl24，A221320.2（）（2) VAyF1l1Fl20y2.33() 习题2-17 简单桁架及其受力如以下列图,水平杆BC的长度l保持不变，斜杆AB的长度可随夹角的变化而改变。两杆由同一种材料制造，且材料的许用拉应力和许用压应力相等。要求两杆内的应力同时到达许用应力,且构造的总重量为最小时，试求: （1）两杆的夹角;篇二：孙训方材料力学(I)第
9、五版课后习题答案完好版 第二章轴向拉伸和压缩 2-1试求图示各杆1-1和2-横截面上的轴力,并作轴力图。()解： ；; （b）解:; ; （c）解：；。 (d）解：。 22一打入地基内的木桩如以下列图,沿杆轴单位长度的摩擦力为f=kx(k为常数），试作木桩的轴力图。解：由题意可得: Fx=F,有1/k3=F,k3F/l3 FN（x1）=3x2/ldx=F(x1 /）3 1 -3石砌桥墩的墩身高l=0,其横截面面尺寸如以下列图。荷载F=000KN,材料的密度=2.3513kg/3，试求墩身底部横截面上的压应力。解：墩身底面的轴力为: N(G)F23图100(323.1412)102359.831
10、4.942（k) 墩身底面积：A(32.141)914(m) 由于墩为轴向压缩构件,因此其底面上的正应力均匀分布。 1942kN 339.71ka0.3MPa 2A9.14m 2-4 图示一混合屋架构造的计算简图。屋架的上弦用钢筋混凝土制成。下面的拉杆和中间竖向撑杆用角钢构成，其截面均为两个m8mm的等边角钢。已经明白屋面承受集度为均布荷载。试求拉杆AE和横截面上的应力。 的竖直 解：1)求内力取I别离体= 得 （拉） 取节点E为别离体，故 2） 求应力 （拉)58等边角钢的面积 =15 cm2 (拉） （拉) 25 图示拉杆承受轴向拉力面的夹角,试求当其方向。 解：，杆的横截面面积。如以 表
11、示斜截面与横截 ，30,45,60,9时各斜截面上的正应力和切应力,并用图表示2-6 一木桩柱受力如以下列图。柱的横截面为边长200mm的正方形，材料可认为符合胡克定律，其弹性模量E10 GPa。如不计柱的自重，试求： （1)作轴力图； (2）各段柱横截面上的应力； （3)各段柱的纵向线应变; (4）柱的总变形。 解:（压) （压) 27 图示圆锥形杆受轴向拉力作用，试求杆的伸长。 解:取长度为d截离体(微元体）。那么微元体的伸长量为: FdxFFdx d(l)dx , E(x）E()EA（） rddrr1 x1, ，r21xr12l2r2r1ld1ddd1d1 x)u2dA(x)xu2，(2
12、2l22l2l 22l ddx2ldul 1du(2） dxdu，A(x)(d1)d2d1uu 因此,lFFldxlulx（） 0EA(x)E0A(x）E（12）0u2l l l Fl2Fl1 ddE(d12)uE（dd）1122 1 22l02l1 dddd1E(dd2）21 l222l篇三:材料力学第五版课后习题答案 二、轴向拉伸和压缩2- 试求图示各杆1-1和22横截面上的轴 力,并作轴力图。 （a)解:(）解： ;；（b）解:；;。 (d) 解:。 - 试求图示等直杆横截面1-1，22和3-3上的轴力，并作轴力图。假设横截面面积解: ,试求各横截面上的应力。返回2试求图示阶梯状直杆横截面1-1,2-和3-3上的轴力,并作轴力图。假设横截面面积， ，并求各横截面上的应力。解: 返回 2-4 图示一混合屋架构造的计算简图。屋架的上弦用钢筋混凝土制成。下面的拉杆和中间竖向撑杆用角钢构成，其截面均为两个75m8mm的等边角钢。已经明白屋面承受集度为应力。 的竖直均布荷载。试求拉杆E和EG横截面上的 解
