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。1.661=-100MPa,2=-33MPa,3=25MPa。1.67l=0.075mm。1.68略。1.69P=43.7kN。1.70=73.92MPa。注意查角钢型钢表1.71=119.4MPa,P=33.5kN,d24.4mm。1.72b=116.4mm,h=163mm。,轴向拉伸和压缩,1.73p=6.5MPa。1.74超纲。1.75【计算题】一钢试件，E200GPa，比例极限p200MPa，直径d10mm，在标距l100mm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=400mm2和A2=200mm2，钢的许用应力=160MPa，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=100mm2，A2=200mm2，钢的E=210GPa，=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45oD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（）。Ad=2tBd=4tCd=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,2.12.22.32.4B2.5D2.6C2.7C,2.8d14mm2.9强度不够；d32.58mm2.10=66.3MPam;bs=102MPabs2.11P771kN,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=10kNcm，销钉材料的剪切强度极限b=360MPa，轴的直径D=30mm，为保证m30000Ncm时销钉被剪切断，求销钉的直径d。,2.1310.4mm2.14条件不够2.15b=319.6MPa2.16=7.14MPa;bs=25MPabs2.17d19.95mm，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=3.4Mpa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=320MPa，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3.10A3.11B,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,3.16B3.17C3.18B3.19A3.20B3.21B3.22C3.23B3.24AG3.25D3.26D3.27B3.28A,（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=100mm，l1m，其两端所受外力偶矩m14kNm，材料的剪切弹性模量G80GPa。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Np5.5kW，转速n=200转/分，材料为45号钢，40MPa，试按强度条件初步设计轴的直径。,3.42【计算题】直径d25mm的钢圆杆，受轴向拉力60kN作用时，在标距为200mm的长度内伸长了0.113mm，当它受到一对矩为0.2kNm的外力偶矩作用而扭转时，在标距为200mm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30kW，转速为1400r/min，直径为40mm，轴材料的许用切应力40MPa，剪切弹性模量G=80GPa，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=50mm，转速为120r/min。若该轴横截面上的最大切应力等于60MPa，试问所传递的功率为多大？,扭转,3.45略,3.46【计算题】直径为60mm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=21MPa，=0.3/m，G=80GPa，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=25mm，剪切弹性模量G=79GPa，当扭转角为6时的最大切应力为95MPa。试求此轴的长度。,3.49略,弯曲内力,4.1D4.2正；负4.3B；A4.4D4.5B4.6C4.7A4.8A；B4.9D4.10略4.11略4.12略,弯曲应力,5.15.2A；B5.3超纲5.45.5超纲5.6A；B5.7b5.9A5.10B，C5.11B5.12C5.13,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的均布载荷作用，试确