机械设计基础课程形成性考核作业题及答案(二)

1、机械设计基础课程形成性考核作业答案(二)第6章构件内力分析1 .强度是构件抵抗破坏的能力，满足强度要求是指在外力作 用下构件不发生破坏。刚度是构件抵抗变形的能力，满足刚度要求是指在外力作用下构件的弹性变形量不超过允许的限度。2.*I I|山| -20KN-40面最大轴力Nma3.T/1N. JILiw $-2F| | | | | |-3Px 40KN最大轴力Nmax 3P1XLL II售1W 一T-3KU m-5KN-fin10KN川田II川 一一一4. (1)解：求支反力4RB M 2F 00RA 6.25 kNM A 0RB 3.75 kN由 Y 0得知 支反力计算无误。由几何关系我们得知

2、求出几个重要点的剪力和弯矩值我们就可以画处图像。下面我们开始求在下列几处的剪力值:在A点左截面,在A点右截面,RA6.25 kN在C点左截面,RA6.25 kN在C点右截面,RB3.75 kN在B点左截面,RB3.75 kN在B点右截面,画出剪力图，如下图:同理我们根据几何关系求处几处弯矩值：在A点，M 0MC 左 RA 2 12.5KNM 西 RA 2 M 7.5KN在D点，M 0画出弯矩图，如下图:M max 12.5KN M(2)解：此题解法和上个题步骤基本相同，我们也可以用另外一种方法解题，下面我们用另外一种解法进行求解:求支反力MA 0D B(3)解：求支反力4RB 2q 2 0MB

3、 04RA 2q 20Ra 10 kNRb 10 kN由 Y 0得知 支反力计算无误。由于各段受力情况不同可以分段求解AC段CD段：Q Ra q(x 1) 20 10x _2_2M RAx q(x 1) /2 10x 5(x 1)DB段：Q RA 2q 10KNM RAx 2q(x 2)10x 40根据上面所求函数我们画剪力和弯矩图如下最大 Qmax 10KNMmax 15KN同学可按第一题做法自己做一遍本题_ lq 32RB l l qa 02 4MA 0M b 0Ra l qa2 q| J l 0Ra1 8ql2 qal3RB8ql2 qal由 丫 0得知 支反力计算无误。根据几何关系我们

4、知道剪力图AC为一水平直线，CB为一条斜线，我们求出关键的点就可以画出线图。在A点稍左，Q 02在A点稍右，Q Ra -ql至- 8 l2在B点稍左，Q Ra"3ql也 28 l在B点稍右，Q 0根据上面数值可做剪力图。根据几何关系，AC段没有载荷作用，弯矩图为一条斜 直线；在C点有集中力偶，弯矩图有突变，CB段有均布载荷作用，弯矩图是一条抛物线。为了做弯矩图，只需求出梁 在下面各截面处的弯矩值：在C点左截面M Ra -工ql2对21622在C点右截面M Ra - qa2 ql2空-2162在点B,M 0此外由剪力图知道，在CB段内有一截面的剪力为零，这个截面的弯矩是梁 CB段内弯矩

5、的极值。即该点的剪力Qd=0,令点D的坐标为x,即:QdRa q(x l/2) 0x 5i8此点的弯矩值为:M dRax2 qa_ 2q(x l/2)9128ql2328强qa421根据上面数值可做剪力图弯矩图如下:Qmax3qa2-q181KN9, 2M max 7 q11283 28qa4宴 KN.M212构件的强度和刚度1.弹性阶段屈服阶段强化阶段缩径断裂阶段2.屈服极限强度极限3.解：（1）50KNAB3F 50 10A15102100MPaBC段290 1031010290MPaAB11F N1l1EA1350 10 1000200 103 5000.5mm （缩短）BC 段 12Fn 2l 2390 10EA23 幽 0.45mm200 103 1000（伸长）11120.5 0.450.05mm （缩短）4.解：求支反力。Mb 0RA 2 F 1 0截面宽5.解:(1)求约束力MA 0RB 4 F 2 M 00MA 0RB 2 F 1 0Ra 5KNRb 5KNM max5KNmM5KN mmaxWbh266 5 10665 106"2"3b (2b)24b3；65106* 5106b 3 336mm-4, 4160b=36mm高 h=2b = 72m