北京科技东北大学工程力学材料力学部分答案.ppt

1.63 略。 1.64 不可以。 1.65 内力相同、应力不同，应变无法确定。 1.66 1=-100MPa, 2=-33MPa, 3=25MPa 。 1.67 l=0.075mm。 1.68 略。 1.69 P=43.7kN。 1.70 =73.92MPa 。注意查角钢型钢表 1.71 =119.4MPa, P=33.5kN,d24.4mm。 1.72 b=116.4mm ,h=163mm。,轴向拉伸和压缩,1.73 p=6.5MPa。 1.74 超纲。 1.75 【计算题】一钢试件，E200 GPa，比例极限p200 MPa，直径d10 mm，在标距l100 mm之内用放大500倍的引伸仪测量变形。试求：当引伸仪上读数为伸长2.5cm时，试件沿轴线方向的线应变，横截面上的应力及所受拉力P。,轴向拉伸和压缩,1.76【计算题】图示刚性梁受均布载荷的作用，梁在A端铰支，在B点和C点由两钢杆BD和CE支承。已知钢杆CE和BD的横截面面积A1=400 mm2和A2=200 mm2，钢的许用应力=160 MPa，试校核钢杆的强度。,轴向拉伸和压缩,1.77【计算题】钢杆如图所示。已知横截面面积分别为A1=100 mm2， A2=200 mm2，钢的E=210 GPa，=12.510-71/C。试求当温度升高30C时杆内的最大应力。,轴向拉伸和压缩,2.1【是非题】在工程中，通常取截面上的平均剪应力作为联接件的名义剪应力。( ) 2.2【是非题】剪切工程计算中，剪切强度极限是真实应力。( ) 2.3【是非题】轴向压缩应力与挤压应力bs都是截面上的真实应力。( ) 2.4【选择题】一般情况下，剪切面与外力的关系是（ ）。 A相互垂直 B相互平行 C相互成45o D无规律 2.5【选择题】如图所示，在平板和受拉螺栓之间垫上一个垫圈，可以提高（ ）强度。 A 螺栓的拉伸 B 螺栓的剪切 C 螺栓的挤压 D 平板的挤压 2.6【选择题】图示联接件，若板和铆钉为同一材料，且已知bs=2，为充分提高材料的利用率，则铆钉的直径d应为（ ）。 A d=2t Bd=4t C d=8t/ Dd=4t/ 2.7【选择题】连接件的破坏形式为（ ） A脆性断裂、塑性屈服 B脆性断裂、剪切破坏 C剪切破坏、挤压破坏 D脆性断裂、挤压破坏,剪切与挤压的实用计算,2.1 2.2 2.3 2.4B 2.5 D 2.6C 2.7C,2.8 d14mm 2.9 强度不够；d32.58mm 2.10 =66.3MPam; bs=102MPabs 2.11 P 771kN,剪切与挤压的实用计算,2.12【计算题】销钉式安全离合器如图所示，允许传递的外力偶距 m=10 kNcm，销钉材料的剪切强度极限b=360 MPa，轴的直径D=30 mm，为保证m30000 Ncm 时销钉被剪切断，求销钉的直径 d。,2.13 10.4mm 2.14 条件不够 2.15 b=319.6MPa 2.16 =7.14MPa; bs=25MPabs 2.17 d19.95mm，可取d=20mm,剪切与挤压的实用计算,2.18【计算题】一冶炼厂使用的高压泵安全阀如图所示，要求当活塞下高压液体的压强达到p=3.4 Mpa时，使安全销沿1-1和2-2两截面剪断，从而使高压液体流出，以保证泵的安全。已知活塞直径D=5.2cm，安全销采用15号钢，其剪切强度极限b=320 MPa，试确定安全销的直径d。,3.9【思考题】圆轴扭转切应力在截面上是怎样分布的？公式 的应用条件是什么？ 3.10【思考题】一空心圆轴的外径为D，内径为d，问其极惯性矩和抗扭截面模量是否可按下式计算： 3.11【思考题】如图所示的两种传动轴，试问哪一种轮的布置对提高轴的承载力有利？,扭转,相同；一样；不同；不同,3.9 圆轴，线弹性范围 3.10 A 3.11 B,3.12【思考题】两根圆轴的直径相同，长度相同，一根为钢，另一根为铜，问在相同扭矩作用下，两根轴的最大切应力是否相同？强度是否一样？扭转角是否相同？刚度是否一样？,3.13【思考题】有两根长度及重量都相同，且由同一材料制成的轴，其中一轴是空心的，内外径之比，另一轴是实心的，直径为D。试问：(1) 在相同许用应力情况下，空心轴和实心轴所能承受的扭矩哪个大？求出扭矩比；(2) 哪根轴的刚度大？求出刚度比。,扭转,3.16 B 3.17 C 3.18 B 3.19 A 3.20 B 3.21 B 3.22 C 3.23 B 3.24 A G 3.25 D 3.26 D 3.27 B 3.28 A,（1）空心，2.73：1 （2）空心，4.56：1,3.14 略 3.15 略,扭转,3.38【计算题】全长为l，两端直径分别为d1、d2的圆锥形杆，在其两端各受一矩为m的集中力偶作用，如图所示。试求杆的总扭转角。,扭转,3.39略 3.40【计算题】实心轴的直径d =100 mm，l1 m，其两端所受外力偶矩m14 kNm，材料的剪切弹性模量 G80 GPa。求：(1)最大切应力及两端截面间的相对扭转角；(2)截面上A、B、C三点处切应力的大小和方向。,扭转,3.41【计算题】机床变速箱第轴如图所示，轴所传递的功率为Np5.5 kW，转速n = 200转/分，材料为45号钢，40 MPa，试按强度条件初步设计轴的直径。,3.42 【计算题】直径d25 mm的钢圆杆，受轴向拉力60 kN作用时，在标距为200 mm的长度内伸长了0.113 mm，当它受到一对矩为0.2 kNm的外力偶矩作用而扭转时，在标距为200 mm的长度内扭转了0.732的角度。试求钢材的弹性常数E、G和值。,扭转,3.43 【计算题】一电机的传动轴传递的功率为30 kW，转速为1400 r/min，直径为40 mm，轴材料的许用切应力40 MPa，剪切弹性模量G=80 GPa，许用单位扭转角=1 /m，试校核该轴的强度和刚度。,3.44【计算题】圆轴的直径d=50 mm，转速为120 r/min。若该轴横截面上的最大切应力等于60 MPa，试问所传递的功率为多大？,扭转,3.45 略,3.46【计算题】直径为60 mm的实心圆轴，如图所示，其强度恰好满足要求。在受力不变的条件下，若改用内外径比=0.8的空心圆轴，求轴的外直径D。,扭转,3.47【计算题】已知轴的许用应力=21 MPa，=0.3/m，G=80 GPa，问该轴的直径达到多少时，轴的直径由强度条件决定，而刚度条件总可以满足。,扭转,3.48【计算题】有一受扭钢轴。已知横截面直径d=25 mm，剪切弹性模量G=79 GPa，当扭转角为6时的最大切应力为95 MPa。试求此轴的长度。,3.49 略,弯曲内力,4.1 D 4.2 正；负 4.3 B；A 4.4D 4.5 B 4.6 C 4.7A 4.8A；B 4.9 D 4.10 略 4.11 略 4.12 略,弯曲应力,5.1 5.2 A；B 5.3 超纲 5.4 5.5超纲 5.6 A；B 5.7 b 5.9 A 5.10 B，C 5.11 B 5.12 C 5.13,弯曲应力,5.14 【计算题】 一矩形截面梁如图所示，试计算I-I截面上A、B、C、D各点处的正应力，并指明是拉应力还是压应力。,弯曲应力,5.15 【计算题】图示悬臂梁，横截面为矩形，承受载荷F1与F2作用，且F1=F2=5kN，试计算梁内的最大弯曲正应力，及该应力所在截面上K点处的弯曲正应力。,题5.15图,弯曲应力,5.16 【计算题】图示简支梁，由No28工字钢制成，在集度为q的均布载荷作用下，测得横截面C底边的纵向正应变，试计算梁内的最大弯曲正应力，已知钢的弹性模量E=200GPa，a=1m。,题5.16图,弯曲应力,5.17 图示槽截面悬臂梁， ， ，许用拉应 力 ，许用压应力 ，试校核梁的强度。,弯曲应力,5.18图示矩形截面钢梁，承受集中载荷F与集度为q