材料力学第2版课后习题答案书后key.pdf

习题答案习题答案 第一章绪论 1-1(a) I-I 截面；II-II 截面；III-III 截面kN20= N FkN10= N FkN50= N F (b) I-I 截面；II-II 截面；III-III 截面kN40= N FkN10= N FkN20= N F 1-2(a) （I） 截面，； （II）截面，0=M0= S FPaM=PFS= (b) （I）截面，； （II）截面，sin 6 1 PlM=sin 3 1 PFS=sin 9 2 PlM= sin 3 2 PFS= (c) （I） 截面，； （II）截面， 0 2 1 MM= l M FS 0 = 0 3 1 MM= l M FS 0 = 1-3(2)1-1 截面，；2-2 截面，；mkN5=MkN10= S F0=MkN10= S F 3-3 截面，mkN5=MkN10= S F 1-41-1 截面，；2-2 截面，PFN 3 2 =PaM 4 3 =PFS 3 2 =PaM 3 2 = 1-5；1-1 截面kN，kNkN100= NBC F 6 . 86= N FmkN25=M50= S F 1-6；1-1 截面kN，kNkN33.13= NCD F 2 . 20= N FmkN5 . 2=M667 . 1 = S F 1-7I-I 截面，；II-II 截面，PFN 2 3 = 2 P FS= 4 Pa M=PFN2887 . 0 = ，PFS5 . 0=PM25. 0= 1-81-1 截面，；2-2 截面，PFN32=PFS2=PRM 2 3 =PFN=0= S F ；3-3 截面，PRM=0= N FPFS=PRM= 1-9（1），； （2）， 4 P RA= 8 13P RB= 8 P RC=PFSD 4 3 = 左 PFSD 4 3 = 右 0= 右左DD MM 第二章 拉伸与压缩 2-1(2)，； （ 3 ）， a MP5 . 2= AC a MP5 . 6= CB 6 105 . 2 = AC ；（4） 6 105 . 6 = CB m1035 . 1 5 =AB 2-2 amax MP 9 . 388= 2-3；， amax MP66.63= a 30 MP49.95 0= a 30 MP13.55 0= 2-4,m a1 MP 6 . 254= a2 MP 3 . 127= 3 10546 . 2 =C 2-5 a MP 7 . 32= 2-6 22 cm828 . 2 ,cm414 . 1 =ba 2-7cm0376. 0=l 2-8cm58 . 0 D 2-9kN369P 2-10 (1)m ；（2）kN6 . 0=x200=P 2-11kgf14140P 2-13mm6 .22d 2-14mm80=d 2-15 (1)；（2）mm aa MP 8 . 64,MP102= CDCEBC 1018. 0=l 2-16)(mm83 . 1 =B 2-17mm175. 0= 2-19mm61 . 2 =C 2-20mm，mm46 . 1 =CH024. 4=CV 2-21EbtPll/694. 0= 2-22(1)；（2）；（3）)8( 24 )( 33 2 2 1 hy h d yfFN= ) 8 ( 24 )( 2 3 2 y yh yf = ，hdFN 2 max 12 13 =h 27 12 max = 2-2344540= 2-24)22( += EA Pa 2-29)243( 2 1 22 2 aaxx aEA Pl += 2-32 21 21 2EE EEb e + = 2-33 2 2 2 1 cm4,cm2=AA 2-34PFPF NN 455 . 0 ,606 . 0 21 = 2-35PFF NN 828 . 0 21 = 2-37 2 321 cm2472=AAA 2-38 2 3 2 21 cm57 . 3 ,cm68 . 4 =AAA 2-39kN，kN33. 5 31 = NN FF66.10 2 = N F 2-40kN，kN56.84 1 = N F28.52 2 = N F 2-41(1); (2) a2a1 MP78.18,MP 8 . 14=Ct 0 628.59= 2-42(1)kN ; (2); (3)kN60 21 = NN FF0kN,80 21 = NN FF 5 . 10 21 = = NN FF 2-43kN,kN71 . 2 = B R25.19= NCD F 2-44 598 . 3 , 197 . 7 , 155 . 4 31542 = = = CNNNNN l AE FF l AE FFF 第三章剪切实用计算 3-1 a MP58.86= 3-2mm 4 . 15=d 3-367 . 1 :22 . 1 :1:=hDd 3-4m,mm,mm9=90=l48=h 3-5, a MP 8 . 34= a MP 8 . 22= jy 3-6 a MP979 . 3 = 3-7mm127=l 3-8d=5.95mm 3-9d=3.4cm,t=1.04cm 3-10mm,h=63.8mm,x=16.75mm5 .10= 3-11P=246.2kN 3-12 a2a1 MP14.24,MP07.379= 第四章扭转 4-3 amaxa MP75.40,MP59.32= A 4-4 amax MP28.28= 4-6cm,cm50. 4 1 D699 . 4 2 =D 4-7 2 1029 . 4 = 4-8, amax MP 4 . 26= 4 1023 . 5 = AB 4-11,mkN781 . 4 = n M amax MP56.47= 4-138.65cm,= 2 d 2 10423 . 0 = AD 4-142.57倍 4-167/ 21 =MM 4-17d=53mm 4-18mN84.477= n M 4-20kW9345=N 4-21 nr lM F n S 2 0 2 = 4-23mlMmlM CA 4 1 , 4 3 = 4-24内管:;外管:; a MP 2 . 147= a MP 4 . 164=m/48 . 2 0 = 4-26, a1 MP98.16= a2 5MP 8 . 26= 4-27mN1454M 4-28 amax MP 6 . 18= 4-30716 . 0 :886 . 0 :1: 321 = nnn III 4-31降低62.5% 4-33 amax MP 2 . 405= 4-34d=6mm,n=6圈 4-35P=3.086kN 4-36=0.293cm 4-38(1); (2) amax 1MP85 . 3 = amax 1MP0 . 4= 4-39,rad amax MP22.15=0679 . 0 = 第五章 弯曲内力 5-1 (a) a M F a M FF SSS 2 , 2 , 0 0 3 0 21 = 2/, 030201 MMMMMM= (b)qlFqlFqlF SSS = 321 , 2 3 2 2 2 1 2 1 , 2 1 , 2 3 qlMqlMqlM= (c)qaFqaFqaF SSS 4 3 , 321 = 2 3 2 21 , 0qaMqaMM= (d)lqFlqFlqF SSS030201 3 1 , 24 1 , 6 1 = 0, 16 1 , 0 3 2 021 =MlqMM (e)kN5,kN5,kN5 321 = SSS FFF 0, 0, 0 321 =MMM (f)kN10,kN10,kN10 321 = SSS FFF mkN10,mkN5,mkN5 321 =MMM 5-2(a) 000 /3)(,/3)(MlxMxMlMxFS= 0 max 0max 2,/3MMlMFS= (b)paxMxFS=)(, 0)( 11 )()(,)( 12 axppaxMpxFS= paMpFS= max max , (c)pxxMpxFS=)(,)( )( 2 3 )(, 2/)(axppxxMpxFS= paMpFS= max max , 5-7x=0.207l 5-8 4 2al x = 第六章 弯曲应力 6-1 (a) amaxa MP 2 . 38,MP37.30= A (b) amaxa MP 2 . 104,MP73.61= A (c) amaxa MP 2 . 128,MP67.38= A 6-2 amax MP26.55= 6-4cm30D 6-5h=0.416m,b=27.7cm 6-6P=56.88kN 6-10 (1)b=0.5774D,h=0.8165D; (2)b=0.50D,h=0.866D 6-11 b=27cm 6-12 amax MP120= 6-130,MP379 . 0 ,MP93.12,MP03 . 6 aaa = baba 6-14(在跨中点上,下边缘),(在梁端, 中性轴上) amax MP86.101= amax MP397. 3= 6-15 amax MP12.22= 6-16h=25.6cm,b=12.8cm 6-18x=4.833m 6-19hyC 4 3 = 6-20 2 3 2Ebh ql l= 6-28 2 max 4 3 bh Pl = 6-29a=1.8m 6-30a=1.7322m,q=37.503kN/m 6-31, amax MP46.71= amax MP57 . 3 = 6-322/ max = b 第七章 弯曲变形 7-1(a), EI xM y 2 2 0 = EI lM yB 2 2 0 = EI lM B 2 2 0 = (b),) 2464 ( 1 432 2 x q x ql x ql EI y+= EI ql yB 8 4 = EI ql B 6 3 = (c),)51010( 120 3223 2 0 xlxxll lEI xq y+ = EI lq yB 30 4 0 = EI lq B 24 3 0 = (d),)3( 6 32 xax EI P y= EI Pa yB 6 5 3 = EI Pa B 2 2 = (e),)0()29( 12 2 1 axxa EI qax y= )2()166438412816( 384 432234 2 axaaaxaaxx EI q y+= , EI qa yB 24 41 4 = EI qa B 6 7 3 = (f),)0()830( 24 4322 1 axxaxxa EI q y+= )2( 24 1 ) 66 1 ( 4 3 322 2 axaax a axxa EI q y+= , EI qa yB 24 71 4 = EI qa B 6 13 3 = 7-2(a),)( 6 )( 3 0 lx l x EI M xy= EI lMl y 16 ) 2 ( 2 0 =) 3 ( 39 2 0 max l x EI lM f= , EI lM A 6 0 = EI lM B 3 0 = (b),) 4 ( 6 )( 3 0 lx l x EI M xy=0) 2 (= l y) 32 ( 372 2 0 max l x EI lM f= EI lM BA 24 0 = (c),)1073( 360 )( 22440 xllx lEI xq xy=)5193 . 0 ( 153 4 0 max lx EI lq f= , EI lq A 360 7 3 0 = EI lq B 45 3 0 = (d), )2/()82417( 384 )( )2/0()16249( 384 )( 3223 2 323 1 lxlxlxxll EI ql xy lxxlxl EI qx xy += += , EI qll y 768 5 ) 2 ( 4 = EI ql A 128 3 3 = EI ql B 384 7 3 = 7-3(a)2( ! 3 2 )( ! 312 1 )( 33 2 ax P ax P x Pa EI xy+= , EI Pa yC 4 3 3 = EI Pa C 12 11 2 = EI Pa yD 12 3 = EI Pa D 12 2 = (b)2( 4 )( ! 4 )( 2! 3216 1 )( 442 2 3 3 ax qa ax q ax qa x qa x qa EI xy+ = , EI qa yC 48 4 = EI qa C 16 3 3 = EI qa yD 48 17 4 = EI qa D 48 19 3 = (c) )2( ! 32 3 )( ! 4 )( ! 34 9 ! 348 47 48 39 1 )( 3 433 34 ax qa ax q ax qa x qa x qaqa EI xy + += , EI qa yC 48 39 4 = EI qa C 48 47 3 = EI qa yD 48 7 4 = EI qa D 48 3 3 = (d)2( ! 4 )( ! 3! 4! 33 7 6 39 1 )( 4343 3 ax q ax qa x q x qa x qa EI xy+ = , EI qa yC 72 115 4 = EI qa C 18 17 4 = EI qa yD 18 29 4 = EI qa D 9 8 3 = (e)2( ! 2 )( ! 4 )( ! 3! 2 3 ! 2 4 1 )( 24332 2 ax qa ax q ax qa x qa x qa EI xy+= , EI qa yC 24 101 4 = EI qa C 3 8 3 = EI qa yD 4 7 = EI qa D 6 17 3 = 7-4(a), (b), (c), (d) EI aM yC 3 2 0 = EI qa yC 3 4 4 = EI Pa yC 3 = EI Pa yC 3 10 3 = 7-5=3.77cm C y 7-6d=0.28m 7-7(a)(b) EI Pl EI Pl y BB 18 5 , 9 2 23 = EI qabqaqa EI y BB 6 ), 68 ( 1 334 =+= 7-8 3 6 11 a EI P yC= 7-9 EI qb EI qab EI abqb fC 863 )( 433 + = 7-10 (a) EI qa EI qa y CC 24 , 24 5 34 = (b)44( 24 ),43( 24 332323 lala EI q llaa EI qa y CC += 7-11 EI ql y EI ql y CB 768 97 , 6144 2399 44 = 7-12qlP 4 3 = 7-13a/b=1/2 7-14 26 , 28 2334 kql EI qlkql EI ql y+= 7-15 EI Pl k P yC 243 4 9 3 = 7-16 EI Pl yA 3 3 = 7-17 (1), (b), (c) 2 0 16 1 lqM= 2 0max 064 . 0 lqM= l xq q 0 = 7-18 EI Px y 3 3 = 7-20la 3 2 = 7-21 2 2 27 5 Ebh Pl xA= 7-22 小挠度下： 2 2 1 dx yd 7-23 Ebh tlh Q Ebh tl x EI thl y AAA 233 22 , 6 = 7-24 2 1 2 1 h h = 7-25 EI Pa yF 48 17 3 = 7-263/2lx= 7-27(a)(b) EI qa yC 4 4 = EI Pa GI Pal EI Pl y n C 33 33 += 7-28mN85.51= n M 7-29 3 3 34 Eah Pl yC= 7-30(a)(b) EI Pa f 3 3 = EI Pa f 2 3 3 = 第八章应力和应变分析基础 8-3(a), a MP75.13= a MP825.10= amax MP 5 . 12= 0 45= (b), a MP606 . 5 = a MP606.10= amax MP15= 0 45= (c), a MP 5 . 17= a MP 0 . 13= amax MP 0 . 20= 0 45= (d), a MP20= 0= amax MP5 .13= 0 45= 8-4(a)， a1 MP426.52= a3 MP426.32= 0 5 . 22= (b)， a1 MP37= a3 MP27=04700= (c)， a1 MP 4 . 62= a2 MP 6 . 17=71580= (d)， a1 MP 7 . 120= a3 MP 7 . 20= 0 5 . 22= 8-5(a)， 3 . 88 1 =0 2 = 3 . 28 3 = 3 . 58 max = (b)，51 1 =0 2 =41 3 =6 . 4 max = (c)，120 1 = 5 . 72 2 = 5 . 22 3 = 2 . 71 max = (d)，30 1 =30 2 =30 3 =0 max = (e)，52 1 =50 2 =42 3 =47 max = 8-7， a MP15= 1 0 2 = a3 MP30= 8-9，= 1 a2 MP 7 . 135= a3 MP150= 8-10， a1 MP60=0 2 = a3 MP 8 . 19= 8-12mNMn= 6 . 125 8-13kN56.125=P 8-14cm 3 1007.94 = bc l 8-15,0 1 = = E 2 8-16, a MP33.213= a MP69.301= a MP49.369=p 8-18 6 10 5 . 288 = 8-19， 6 1 1025.627 = 6 2 1025.166 = 0 0 8 . 16= 6 max 10 5 . 793 = 8-20， a1 MP889.88= a3 MP44.124= 0 30= 8-21 a MP29 . 8 =p 8-22, E qt t 2 =)2( 21 q E = 第九章强度理论 9-1（1）按第一强度理论，(a)危险； （2）按第二强度理论，(b )危险 9-2（1）按第三强度理论，(a)危险； （2）按第四强度理论，全部不危险 9-3 a 4 MP138= xd 9-4 a 3 MP72.179= xd 9-6 a MP5 . 1=p 9-7cm0 . 1t 9-8(1)(2) 安全 a 2 MP 4 . 18= xd 9-9，更小 = a 3 MP300 xd 4 xd 9-10kN/m24.415=q 9-11 a MP 4 . 42= M xd 9-12 t Hd xd 4 3 = 第十章组合变形时的强度计算 10-1（a） 斜弯曲(b) 平面弯曲 (c) 平面弯曲 (d) 斜弯曲 (e) 斜弯曲 (f) 弯扭组合 (g) 平 面弯曲 (h) 斜弯曲 10-2（2）（3）cm amax MP84 . 9 =602 . 0 =f 10-3(1)b=9cm ,h=18cm (2)cm, 2 1097 . 1 =f 0 1 . 81= 10-4 amax MP69.150= 10-5, a MP 2 . 146= A a MP56.120= B a MP42.36= C 10-6)(MP 1 . 91 amax 压= 10-7kN 108 . 8 =P 10-8(2)(3) amax MP42.158=)( 117 = EI P fB 10-9 amax MP083. 7= 10-10tan 82 dl S+= 10-12 amax MP130= 10-13 amax MP75.160= 10-14 amax MP72.25= 10-16 amax MP 6 . 135= 10-18, + = a MP85.26 内 + = a MP38.32 外 10-19d=3.38cm 10-20d=5.95cm 10-21d=5.11cm 10-22 a 4 MP 4 . 54= xd 10-23 amax MP2913= 10-24m-m截面：；n-n截面： a 3 MP 1 . 89= xd a 3 MP11.47= xd 10-25 a 4 MP48.269= xd 10-26 a 3 MP 4 . 142= xd 第十一章变形能法 11-1 （a）,(b) EA lP U 6 2 = EA lP U 6 7 2 = 11-2 7 16 = b a U U 11-3 EA lP U 2 957 . 0 = 11-4(a)(b) 4 1 2 6 . 9 dG lm U = EI lm U 18 2 = 11-5 EI ql EI Pl B 83 22 += 11-6(a),)( 4 2 向上 EI Ma A =)( 12 5 顺时针 EI Ma B = (b), EI qa A 2 4 = EI qa B 8 5 3 = (c), EI qa A 24 71 4 = EI qa B 3 5 3 = (d), EI qa A 3 2 4 = EI qa B 8 3 = 11-7(a), EI Pa B 3 4 3 = EI Pa A 2 = (b), EI PL B 96 5 3 = EI PL A 16 5 2 = 11-8 2 2 2 1 22 )1 ()( 3a b k P ak Pb ba EI Pb A += 11-9 EI qL 24 7 3 = 11-10(a), EI qa A 3 2 3 = EI qa yA 8 5 4 = (b), EI qa B 12 3 = EI qa yA 24 7 4 = (c), EI qa A 24 3 = EI qa xB 12 4 = EI qa xC 384 5 4 = (d) EI qa yC 48 51 4 = (e), EI Ma A 3 4 = EI Ma yC 6 5 2 = 11-11(a),(b) EI ahPh X AB 3 )32( 2 + = EI Pl X AB 3 3 = 11-1218.3mm= A f 11-13 EA Pa EI Pa fC 28 3 2 3 += 11-14,)()221 (+= EA Pl xA)(= EA Pl yA)()221 (逆时针+= EA P AB 11-15,)(3726= EA Pb yA。 EA Pb AE 511 . 1 = 11-16) 3 ( 2 2 a h EI Ph A += 11-17 EI Pl CD 24 317 3 = 11-19, EI Pa X A 2 7 3 =) 1 2 3 ( 3 P C GIEI PaX+= 11-20) 2 ()4( 6 33 b a GI Pab ba EI P n += 11-21(a),)( 2 3 = EI PR xA EI PR yA 2 3 3 = (b), EI PR xA 2 3 =)83( 8 3 = EI PR xA 11-22 2 max 3 2 R EIe M = 11-23,)( 2 3 = EI PR Bx )(36 . 3 3 = EI PR By 11-24 EI pR AB 4 3 = 11-25)()2 4 3 ( 4 33 += P B GI PR EI PR 11-26) 12 ( 16 4 GEa RMe B += 11-270.599mm= C 11-28 0 5 .22= 11-29,LTxA=)( 2 21 2 TT h l yA= 11-30, 1 = AH sin cos 21 + = AV l 第十二章 超静定系统 12-1a，静定；b，f，一次超静定；d，e，二次超静定；g，h，三次超静定；c，几何可 变 12-2a）,)( 16 5 =PRB)( 16 11 =PRA)( 16 3 逆时针 PL MA= b),)( 4 7 =PRB)( 4 3 =PRC)( 4 逆时针 PL M A = c)( 2 )3( 3 22 = l blPb RB d),)( 2 3 0 +=P l M RB)( 2 3 0 = l M RA)( 0 逆时针MM A = e),)( 128 95 = ql RB)( 256 161 = ql RA)( 64 33 2 逆时针 ql M A = f),)( 20 7 0 = lq RA)( 20 3 0 = lq RB)( 20 2 逆时针 ql M A =)( 20 3 2 顺时针 ql MB= 12-3 )3(8 3 2 3 IAl qAl FNBC = 12-4AB 梁受力kN, CD 梁受力kN1 . 8= AB P)(9 . 1= CD P)( 12-5,PRA 18 13 =PlM A 9 2 = 12-6 2 15 5 58 17 Aa I qQ FN + = 12-7(a),）（ = 32 317Pql RAx)(=PRAy)( 32 13 2 逆时针 Plql M A + = (b),）（+=) 4 ( 4 3 0 l MP RR DxAx )(=PRAy )( 16 114 0 逆时针 PlM M A = (c),)( 11 2 =PRR DxAx )( 3 1 =PRAy)( 3 2 =PRDy (d),)( 7 3 =qaRAx)( 28 1 =qaRAy)( 7 4 =qaRBx)( 28 11 =qaRBy )( 28 3 逆时针qaMB= 12-8(a), (b),)( 24 5 =PRAx)( 16 3 = qa RCx0= Cy R (c), (d)( 4 = P RAx)( 3 1 =qaRBy 12-9) 1 2 3 8 3 ( 3 += EI PR cy 12-10mm05 . 5 = D y 12-12(a), (b) )(88La PLaPL M + = 12 22 baba qM + = 12-13PaM389 . 0 max = 12-14PRM A 099. 0= 12-15(a),PFFF NNN 398 . 0 421 = PFPFPF NNN 858 . 0 ,561 . 0 ,604 . 0 653 = (b), 其余为零PFF NN = 107 12-16kN 3 . 19=P 12-19P alh al FN )43(8 43 22 1 = 12-20)( 672 17 3 = EI Pl Ax 第十三章 动载荷 13-1m0252 . 0 ,/1092=lmrnjx 13-2梁:,吊索: amax MP64.15= d amax MP55 . 2 = d 13-3 amax MP 5 . 12= d 13-4mrn/1072= 13-5cm37 . 8 ,MP59 maxamax = dd f 13-6 amax MP 2 . 107= d 13-7 amax MP 4 . 152= d 13-8CD 杆:,AB 轴: amax MP28 . 2 = d amax MP 3 . 68= d 13-9 amax MP10= d 13-10 (1), (2), (3) amax MP14 . 0 =