工程力学材料力学(北京科大,东北大学版)第4版第八章知识题目解析

1、第八章习题8-1斜杆AB的截面为100 xiOOmm 2的正方形，若 P=3kN,试求其最大拉应力和最大压应力。匚18-2水塔受水平风力的作用，风压的合力P=60kN.作用在离地面高H=15m 的位置，基础入土深h=3m 设土的许用压应力d=0.3MPa,基础的直径d=5m为使基础不受拉应力最大压应力又不超过 d，求水塔连同基础的总重 G允许的范围。题£-2图8-3悬臂吊车如图所示起重量（包括电葫芦）G=30kN衡量BC为工字钢,许用应力e=140MPa,试选择工字钢的型号（可近似按，偏心距，竖杆的矩形截面尺寸"氓1狂泌材料是3号钢，兮旳规定安全系数司=1.5。试校核竖杆的

2、强度。1-Q；ar . 一|题 8-4 Iff8-5若在正方形截面短柱的中间处开一个槽，使截面面积减小为原截面面积的一半，问最大压应力将比不开槽时增大几倍?/>1(cl)n 11.rf：>vJ - J题S-Ertf8-6图示一矩形截面杆，用应变片测得杆件上、下表面的轴向应变分别为 %4丄斗04刈贰材料的弹性模量(1)试绘制横截面的正应力分布图。(2)求拉力P及其偏心距e的数值。1题S-5图t58-7 一矩形截面短柱，受图示偏心压力P作用，已知许用拉应力勺5姬纽许用压应力0=殛求许用压力F沁龜K-7离8-8加热炉炉门的升降装置如图所示。轴 AB的直径d=4cm，CD为仏E冷勺矩形截面

3、杆，材料都是Q235钢，咕珈眄已知力 P=200N 。(1)试求杆CD的最大正应力;(2)求轴AB的工作安全系数。c£(5P9 . ，-Q*提示：CD杆是压缩与弯曲的组合变形问题。AB轴是弯曲与扭转的组合变形构件，E处是危险截面，M=154.5N*m,T=173.2N*m。8-9 一轴上装有两个圆轮如图所示，P、Q两力分别作用于两轮上并处于平6 =60 Mpa，试按照第衡状态。圆轴直径d=110mm，8-10铁道路标的圆信号板，装在外径D=60mm 的空心圆柱上。若信号板上作用的最大风载的强度P=2kPa ,已知0 = *丹试按第三强度理论选定空心柱的壁厚传递的功率P=7kW，转速n

4、 = 200r/mSn齿轮I上的啮合力E与齿轮结圆切线成 sW的夹角，皮带轮n上的两胶带平行，拉力为K和且K=码。0卜®，试在下列两种情形下，按第三强度理论选择 轴的直径。带轮质量忽略不计;提示:(1)情形轴的危险截面在支座 B处，M=800丁=334丹*血考虑带轮质量，设其质量Q=1.8kN 。(2)情形轴的危险截面也在支座 B处，M=877W»m,T=334 m。8-12已知一牙轮钻机的钻杆为无缝钢管，外直径D=152mm ，内直径d=120mm，许用应力= 丹。钻杆的最大推进压力P=180 kN，扭矩T=17.3kN*m,试按第三强度理论校核钻杆的强度。参考答案8-1

5、解：对A点取矩BM (A) =FbX2.5-P X0.75=0Fb =0.9kN可以得到弯矩图Fab=P Xcos 二 2.4kN由轴向力产生的压应力"=-2400/0.01=240000=-0.24由弯矩在梁的截面上产生的最大正应力为=1125/0.000167=6.74卩。=6.74 MRa在梁街面上产生的最大的拉应力五=6.74-0.24=6.5 皿最大的压应力巧=-6.74-0.24=-6.988-2解：水塔的底端的截面面积：A= 4 =19.625m 2由重力G产生的压应力为:=G/A由风压合力P产生的最大正应力为I竺或=12.27m 3仏=M/W=P (H+h)/W=0.088MPa由已知条件可得：<00.088MPa <理 <0.212MPa1.727kN <G w4.163kN8-3 a/l (C) = Fb X1.25-G X1.25=OFb=G=30kN轴向力 FBC=Fb Xcos30。=29.58kN8-11 答：(1)d=48.1mm,(2) d=49.5mmM max =18750N m由弯矩产生的正应力=M y/l z由轴向力产生的正应力e=F bc/A其中a为梁的横截面面积% 耳 6g=140MPa查表得选择18号工字钢