材料力学部分作业解析

1、第一章是绪论。1.5显示三角形薄板在力的作用下变形。角B的垂直位移为0.03毫米，但AB和BC保持直线。试着找出沿OB的平均应变，并找出AB点和BC点之间的角度变化.解答：根据线性应变的定义，沿OB的平均应变为：根据角应变的定义，B点的角应变为：第2章：拉伸、压缩和剪切。图2-14显示拉杆由两部分沿斜面M-M粘合。粘合表面上的容许拉伸应力和容许剪切应力。并设置粘合表面的强度来控制杆的张力。为了使杆承受最大拉力f，角度应该是多少？如果钢筋的横截面积为4，并且有规定，试着确定容许载荷f。解决方法：拉杆任何截面上的应力是因为粘结面的强度控制钢筋的拉力，所以最合理的状态是粘结面上的法向应力和剪应力同时

2、达到其容许应力，然后钢筋承受的拉力f最大。因此：和将两个公式相除，得到：和2-16。在图示的杆系中，BC和BD的材料相同，容许拉应力和压应力相等，与相同。为了节省杆系中使用的材料，尝试寻找夹角的值。最小体积解：右图所示为B铰链的应力分析，平衡条件为：通过求解上述两个方程得到。最合理的情况是两根杆件同时达到许用应力值，即代入FN1和FN2，BD和BC杆件的截面积为：结构体积为：最小体积条件为：这使得杆件系统使用最经济的角度。在图示的结构中，第一和第二杆的抗拉刚度与E1a1相同，第三杆为E3A3。3巴的长度是，哪里是加工误差。在第三根电杆安装在交流位置后，试着找出第一、第二和第三根电杆的内力。解决

3、方案：这是一个典型的装配应力问题。在将三个杆组装到交流位置后，拉动杆1和2，并按压杆3。杆1和2的节点A和A在A1处结合，A1处的应力如图所示。由于结构和载荷是对称的，FN1=FN2，变形协调条件为：平衡条件为：并且由于：求解方程后，我们得到：第3章扭转，3-11传动轴转速n=500r转/分，主动轮1的输入功率为P1=368千瓦，从动轮2和3的输出功率为P2=147千瓦，分别给定(1)试确定AB段直径d1和BC段直径d2。(2)如果AB和BC选择相同的直径，试着确定直径d。(3)主动轮和从动轮应如何合理布置？解决方法：首先计算外耦合力矩，然后根据平衡条件得到：轴的扭矩图如右图所示：(1)根据强

4、度条件和刚度条件确定AB段直径d1和BC段直径d2，d1=85mm毫米，d1=85mm毫米。(3)驱动轮位于两个从动轮之间，可以使最大扭矩取最小值，因此这种布置是合理的。第五章，弯曲应力，5-21吊车下横梁由两根工字钢组成，吊车自重P=50kN，起重量F=10kN。容许应力。如果暂时不考虑梁的自重，试着根据正常应力强度条件选择工字梁类型，然后根据剪应力强度条件进行检查。解决方案：以起重机为研究对象，利用平衡条件可以计算出起重机对梁的作用力，梁的作用力如图：因为：最大弯矩发生在D段，(是X的函数)，最大弯矩为：该段应采用强度条件设计，即查附录二中的型钢表，选择28a号工字钢。编号28a工字钢，中

5、性轴半面积的惯性矩与静力矩之比，腹板宽度D=8.5毫米。因此，最大剪应力是小车的D轮无限靠近B支座时的最大剪力，即最大剪应力小于许用应力，因此设be梁为长梁，c点的挠度等于AD梁挠度与CD杆伸长之和，即BE梁在c点的挠度可通过叠加法求得，并将该和代入变形协调条件得到：并将数据代入得到：第七章应力应变分析强度理论，7-13在通过一点的两个平面上，应力如图所示，单位为兆帕。试着找出主应力的值和主平面的位置，并用单元体的草图来表示。解决方案：如下图所示，斜截面腹杆与X平面之间角度上的应力，斜截面腹杆与X平面之间角度上的应力，将这些数据代入斜截面和平面上应力的公式，有：腹杆截面：腹杆截面：以及：腹杆截面。如果将公式(1)(4)中的任何三个组合起来，就可以求解，主应力和主平面位置也可以求解。电机功率P=3kW，转子转速n=1400r转/分，转子重量W1=101N是已知的。砂轮直径D=250mm毫米，砂轮重量W2=275N牛顿。磨削力Fy:Fz=3:1，砂轮轴直径d=50mm，轴承钢材料，(1)危险点的应力状态用试验单元体表示，计算主应力和最大剪应力。(2)尝试第三强度理论来检查轴的强度。解决方法：这是弯曲和扭转的综合问题。砂轮轴的应力图和内部图如下：砂轮承受的扭矩：磨削力：通过