材料力学五章

第四章 轴向拉伸与压缩1. 拉杆或压杆如图所示。试用截面法求各杆指定截面的轴力，并画出各杆的轴力图。 解：（1）分段计算轴力 杆件分为2段。用截面法取图示研究对象画受力图如图，列平衡方程分别求得： FN1=F（拉）；FN2=-F（压）（2）画轴力图。根据所求轴力画出轴力图如图所示。 2. 拉杆或压杆如图所示。试用截面法求各杆指定截面的轴力，并画出各杆的轴力图。 解：（1）分段计算轴力 杆件分为3段。用截面法取图示研究对象画受力图如图，列平衡方程分别求得： FN1=F（拉）；FN2=0；FN3=2F（拉）（2）画轴力图。根据所求轴力画出轴力图如图所示。 3. 拉杆或压杆如图所示。试用截面法求各杆指定截面的轴力，并画出各杆的轴力图。 解：（1）计算A端支座反力。由整体受力图建立平衡方程： Fx0，2kN-4kN+6kN-FA0 FA4kN()（2）分段计算轴力 杆件分为3段。用截面法取图示研究对象画受力图如图，列平衡方程分别求得： FN1=-2kN（压）；FN2=2kN（拉）；FN3=-4kN（压）（3）画轴力图。根据所求轴力画出轴力图如图所示。 4. 拉杆或压杆如图所示。试用截面法求各杆指定截面的轴力，并画出各杆的轴力图。 解：（1）分段计算轴力 杆件分为3段。用截面法取图示研究对象画受力图如图，列平衡方程分别求得： FN1=-5kN（压）； FN2=10kN（拉）； FN3=-10kN（压）（2）画轴力图。根据所求轴力画出轴力图如图所示。 5. 圆截面钢杆长l=3m，直径d=25mm，两端受到F=100kN的轴向拉力作用时伸长l=2.5mm。试计算钢杆横截面上的正应力和纵向线应变。解： 6. 阶梯状直杆受力如图所示。已知AD段横截面面积AAD=1000mm2，DB段横截面面积ADB=500mm2，材料的弹性模量E=200GPa。求该杆的总变形量lAB。 解:由截面法可以计算出AC，CB段轴力FNAC=-50kN（压），FNCB=30kN（拉）。 7. 圆截面阶梯状杆件如图所示，受到F=150kN的轴向拉力作用。已知中间部分的直径d1=30mm，两端部分直径为d2=50mm，整个杆件长度l=250mm，中间部分杆件长度l1=150mm，E=200GPa。试求：1）各部分横截面上的正应力；2）整个杆件的总伸长量。 8. 用一根灰口铸铁圆管作受压杆。已知材料的许用应力为=200MPa，轴向压力F=1000kN，管的外径D=130mm，内径d=30mm。试校核其强度。9. 用绳索吊起重物如图所示。已知F=20kN，绳索横截面面积A=12.6cm2，许用应力=10MPa。试校核=45及=60两种情况下绳索的强度。 10. 某悬臂吊车如图所示。最大起重荷载G=20kN，杆BC为Q235A圆钢，许用应力=120MPa。试按图示位置设计BC杆的直径d。 11. 如图所示AC和BC两杆铰接于C，并吊重物G。已知杆BC许用应力1=160MPa，杆AC许用应力2=100MPa，两杆横截面面积均为A=2cm2。求所吊重物的最大重量。12.三角架结构如图所示。已知杆AB为钢杆，其横截面面积A1=600mm2，许用应力1=140MPa；杆BC为木杆，横截面积A2=3104mm2，许用应力2=3.5MPa。试求许用荷载F。13. 图示一板状试样，表面贴上纵向和横向电阻应变片来 测定试样的应变。已知b=4mm，h=30mm，每增加F=3kN的拉力，测得试样的纵向应变=12010-6，横向应变/=-3810-6。试求材料的弹性模量E和泊松比。 14. 图示正方形截面阶梯状杆件的上段是铝制杆，边长a1=20mm，材料的许用