工程力学--材料力学(北京科大、东北大学版)第4版第五章习题答案

第五章习题5-1一矩形截面梁如图所示，试计算I-I截面A、B、C、D各点的正应力，并指明是拉应力还是压应力。5-2一外伸梁如图所示，梁为16a号槽刚所支撑，试求梁的最大拉应力和最大压应力，并指明其所作用的界面和位置。5-3一矩形截面梁如图所示，已知P=2KN,横截面的高宽比h/b=3;材料为松木，其许用应力为。试选择横截面的尺寸。5-4一圆轴如图所示，其外伸部分为空心管状，试做弯矩图，并求轴内的最大正应力。5-5一矿车车轴如图所示。已知a=0.6cm,p=5KN,材料的许用应力，试选择车轴轴径。5-6一受均布载荷的外伸刚梁 ，已知q=12KN/m,材料的许用用力。试选择此量的工字钢的号码.5-7图示的空气泵的操纵杆右端受力为8.5KN,截面I-I和II-II位矩形，其高宽比为h/b=3，材料的许用应力。试求此二截面的尺寸。5-8图示为以铸造用的钢水包。试按其耳轴的正应力强度确定充满钢水所允许的总重量，已知材料的许用应力，d=200mm.5-9求以下各图形对形心轴的z的惯性矩。5-10横梁受力如图所试。 已知P=97KN,许用应力。校核其强度。5-11铸铁抽承架尺寸如图所示，受力P=16KN。 材料的许用拉应力。许用压应力。校核截面A-A的强度，并化出其正应力分布图。5-12铸铁T形截面如图所示。设材料的许用应力与许用压应力之比为，试确定翼缘的合理跨度b.5-13试求题5-1中截面I-I上A、B、C、D各点处的切应力。5-14制动装置的杠杆，在B处用直径d=30mm的销钉支承。若杠杆的许用应力，销钉的，试求许可载荷和。5-15有工字钢制成的外伸梁如图所示。设材料的弯曲许用应力，许用且应力，试选择工字钢的型号。5-16一单梁吊车由40a号工字钢制成，在梁中段的上下翼缘上各加焊一块的盖板，如图所示。已知梁跨长=8m,=5.2m,材料的弯曲许用应力，许用且应力。试按正应力强度条件确定梁的许可载荷，并校核梁的切应力。梁的自重不考虑。5-17某车间用一台150KN的吊车和一台20KN的吊车，借一辅助梁共同起吊一重量P=300KN的设备，如图所示。（1）重量矩150KN吊车的距离应在什么范围内，才能保证两台吊车都不致超载；（2）若用工字刚作辅助梁，试选择工字钢的型号，已知许用应力。5-18图示简支梁AB，若载荷P直接参考答案5-1解：截面弯矩(拉)（压）（压）.5-2解：由静力平衡求出支座A、B的支反力最大正弯矩最大负弯矩查表得b=63mm最大拉应力在C截面最下方最大压应力在A截面最下方.5-3解：由静力平衡求出支座A、B的支反力最大弯矩在中间截面上，且又解得，.5-4解：（1）求支反力：由（2）画弯矩（如右图）（3）求最大正应力：由弯矩图上可知最大弯矩发生在截面B。抗弯截面模量圆轴的最大弯曲正应力.5-5解：最大弯矩解得，5-6解：（1）求支反力：由对称性可知（2）画弯矩图（3）选择截面尺寸选择18号工字钢。5-7解：由得在截面在截面解得5-8解：最大应力发生在耳轴根处解得5-9解：（a）（b）（d）（e）查表（f）5-10解：此横梁为变截面梁，应校核C、D二截面的强度（1）计算C、D二截面的弯矩（2）计算惯性矩（3）校核横梁强度D截面处C截面处5-11解：截面A处弯矩截面A的上缘处，截面A的下缘处，得，5-13试求题5-1中截面I-I上A、B、C、D各点处的切应力。5-14解：由平衡条件可得,再用杠杆的弯曲正应力强度条件及销钉的剪应力强度条件。得5-17解：（1）求距离x由，得由，得若使两台吊车都不致超载，就要求（2）选择工字钢型号当重量P在辅助梁的中点时弯矩最大