图示桁架,由圆截面杆组成,并在节点A承受载荷F=kN作.doc

1、图示桁架，由圆截面杆1、2组成，并在节点A承受载荷F=80kN作用。杆1、杆2的直径分别为d1=30mm和d2=20mm，两杆的材料相同，许用应力=160MPa。试校核桁架的强度。解：（1）选A点为研究对象，画出受力图，FF1F2xy（2）根据平衡条件，列出平衡方程代入F=80kN，求解方程得：F1=29.28kN；F2=41.4kN（3）计算应力和进行强度判断1杆和2杆都满足强度要求2、图示托架，AC是圆钢杆，许用应力=160MPa；BC是方木杆，许用压应力c=4MPa；P=60kN。试选定钢杆直径d及木杆方截面边长b。 解：（1）选A点为研究对象，画出受力图，PFACFBCxy（2）根据平衡条件，列出平衡方程代入P=60kN，求解方程得FBC=108.2 kN FAC=90kN（3）计算应力和进行强度判断代入FAC=90kN求得d=26.8mm代入FBC=108.2 kN求得b=164.5mm3、 图示联接构件中D=2d=32mm，h=12mm，拉杆材料的许用应力=120MPa，=70MPa，bs=170MPa。试求拉杆的许用荷载F。 解：（1）根据拉应力确定许用荷载F1的大小代入d=16mm和=120MPa求得F1=24.12kN（2）根据剪应力确定许用荷载F2的大小代入d=16mm和=70MPa求得F2=42.2kN（3）根据挤压应力确定许用荷载F3的大小代入D=2d=32mm和bs=170MPa求得F3=102.49kN（4）由连接部位需要同时满足抗拉、抗剪和抗挤压强度条件，因此4、矩形截面的木拉杆的接头如图所示。已知轴向拉力F=50kN，截面宽度b=250mm，木材的顺纹许用挤压应力bs=10MPa，顺纹许用切应力=1MPa。求接头处所需的尺寸l和a。 解：（1）根据剪应力确定l的大小代入F=50kN和=1MPa求得l=0.2m（2）根据挤压应力确定a的大小代入F=50kN和bs=10MPa求得l=0.02m5、图示等直圆杆，已知外力偶矩MA2.99kN m，MB7.20kN.m，MC4.21kN.m，许用应力=70MPa，许可单位长度扭转角=1()/m，切变模量G=80Gpa。试画出扭矩图并确定该轴的直径。MAMBMCABC1.0 m0.5m解：（1）计算扭矩，画出扭矩图-2.99kN.m4.21 kN.m+T（2）计算tmax，确定轴的直径d1代入Tmax=4.21kN.m和=70MPa，求得d1=6.74cm（3）计算jmax，确定轴的直径d2代入Tmax=4.21kN.m和=1()/m，求得d1=7.45cm（4）由圆轴需要同时满足刚度和强度条件，因此5、 一传动轴如图示，力偶矩M1=7024N.m，M3=4214N.m。已知许用切应力=70MPa，许用的单位长度扭转角=1o/m，剪切弹性模量G=80GPa。试确定轴的直径d。1M3CBAM2M132500400解：（1）计算扭矩，画出扭矩图-7024N.m4214kN.mT（2）计算tmax，确定轴的直径d1代入Tmax=7024N.m和=70MPa，求得d1=8.0cm（3）计算jmax，确定轴的直径d2代入Tmax=7024kN.m和=1()/m，求得d1=8.5cm（4）由圆轴需要同时满足刚度和强度条件，因此6、松木桁条的横截面为圆形，受力如图所示，已知松木的许用正应力=10MPa，试确定桁条的直径。1.82kN/mAB4m解：（1）求支反力（2）画弯矩图Mx（3）根据强度条件确定直径代入Mmax=3.64kN.m，求得d=61mm。7、曲拐的受力如图所示，AB轴的长度l=1m，直径d=120mm，=100MPa，试画出A点的的应力状态单