材料力学部分作业解析(新)

1、第一章是绪论。1.5表明三角形薄板受力变形。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：根据线应变的定义，沿OB的平均应变是：根据角应变的定义，B点的角应变是：第二章：拉伸、压缩和剪切。图2-14显示了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棒材的张力。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，则试着确定许用载荷f。解决方案：拉杆任意截面上的应力是因为粘结面的强度控制了钢筋的拉力，所以最合理的状态是粘结面上的正应力和剪应力同时达到

2、许用应力，此时钢筋承受的拉力f最大。因此：将两个公式相除，得到：棒材的最大拉力：2-16在图示的棒材系统中，BC和BD的材料相同，允许的拉应力和压应力相等。为了节省杆系统中使用的材料，请尝试查找夹角的值。最小体积，解：B铰链的应力分析见右图，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：使得杆件系统采用最经济的角度。在所示的结构中，第一和第二杆的抗拉刚度与E1a1相同，第三杆为E3A3。3杆的长度是，其中是加工误差。在第三极安装在交流位置后，试着找出第一、第二和第三极的内力。解决方案：

3、这是一个典型的装配应力问题。将三个杆组装到交流位置后，拉动杆1和2，按压杆3。杆1和2的节点A和3的点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：在解方程后，我们得到：第3章扭转，3-11传动轴的转速为n=500r转/分钟，驱动轮1的输入功率为P1=368千瓦，从动轮2和3的输出功率分别为P2=147千瓦。给定(1)试着确定AB截面的直径d1和BC截面的直径d2。(2)如果AB和BC选择相同的直径，试着确定直径d。(3)驱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，然后得到：根据平衡条件，轴的扭矩图如右图所示

4、：(1)根据强度条件和刚度条件，确定AB段的直径d1和BC段的直径d2，d1=85mm和D2=2。(3)驱动轮置于两个从动轮之间，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起重机下的横梁由两个工字梁组成，起重机自重P=50kN，起重量F=10kN。容许应力。如果暂时不考虑梁的自重，尽量根据正应力强度条件选择工字钢，然后根据剪应力强度条件进行校核。解决方案：以吊车为研究对象，吊车对梁的作用力可以用平衡条件计算，梁的作用力如图所示：因为：最大弯矩出现在D截面，(，是X的函数)，最大弯矩为：该截面应采用强度条件设计，即查阅附录二中的型钢表，选择28a号工字钢。28a号工

5、字钢，中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，所以它是最大剪应力设be梁为长梁，c点的挠度等于AD梁的挠度与CD杆的伸长之和，即c点的BE梁的挠度可以用叠加法求得，并将之代入变形协调条件，得到：数据代入，得到：第七章应力应变分析强度理论，7-13在两个平面通过一个点时，应力如图所示，单位为MPa。试求主应力值和主平面位置，并用单元体草图表示。解决方法：如下图所示，斜截面交流与X平面夹角的应力，斜截面交流与X平面夹角的应力，将这些数据代入斜截面与平面应力的公式，有：对于交流截面，有：对于交流截面，有：对于交流截面。如果方程(1)和(4)中的任何三个结合起来，就可以求解。解决方法是：主应力和主平面位置：电机功率P=3kW，转子速度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。解决方案：这是弯曲和扭转的组合问题。砂轮轴的应力图和内部图如下：砂轮承受的扭矩：磨削力：根据