工程力學C主觀題第三次作業(yè)

1、工程力學主觀題第次作業(yè)主觀題（共24道小題）22.曲柄連桿機構(gòu)的活塞上作用有力F =400NMe方能使機構(gòu)在圖示位置平衡？。如不計摩擦和所有構(gòu)件的重量，問在曲柄0A上應(yīng)加多大的力偶矩Me =60.0 IN解：23.試求圖示各桿1-1和2-2橫截面上的軸力,并作軸力圖。解:Cb）解;殆=0 ；2F H1. 1h 1 * tI M-©eFC）解：=+2F ; %嚴 +F。F1， .卜211F解=耳I =尺耳2 =-2F .22FA1FJJ_T->3F21IFF 1©X24.試求圖示等直桿橫截面1-1，2-2和3-3上的軸力，并作軸力圖。若橫截面面積J = 400HIM，試

2、求各橫截面上的應(yīng)力。25.試求圖示階梯狀直桿橫截面1-1，2-2和3-3上的軸力，并作軸力圖。若橫截面面積r禺=300mm迢=400 mm），并求各橫截面上的應(yīng)力。i 20 kN26.簡易起重設(shè)備的計算簡圖如圖所示。已知斜桿AB用兩根63mmX40mm 4mm不等邊角鋼組成，鋼f7=170MPa試問在提起重量為尸= 15tcN的重物時，斜桿ab是否滿足強度條件?的許用應(yīng)力27.圖a所示為左端固定而右端自由的軸向受力桿件。試求In - u、m - m橫截面上的軸力，并作軸力圖。28.一橫截面為正方形的磚柱分上下兩段，其受力情況、各段長度及橫截面尺寸如圖a所示。已知F=50kN,試求荷載引起的最大

3、工作應(yīng)力。解：首先作柱的軸力圖如圖b所示。由于此柱上下兩段的橫截面尺寸不同，故不能應(yīng)用公式（7-3 ）計算柱的最大工作應(yīng)力，必須利用公式（7-2 ）求出每段柱的橫截面上的正應(yīng)力，然后進行比較以確定全柱的最大工作應(yīng)力。a所示。AD段和DB段的橫截面面積I、U兩段柱（圖a）橫截面上的正應(yīng)力分別為29. 橫截面為矩形的鋼制階梯狀直桿，其受力情況及各段長度如圖34.為BC段橫截面面積的兩倍。矩形截面的高度與寬度之比 h / b = 1.4，材料的許用應(yīng)力、 b= 160 MPa。試選擇各段桿的橫截面尺寸解：首先作桿的軸力圖如圖b所示。此桿為變截面桿，最大工作應(yīng)力不一定出現(xiàn)在軸力最大的AD段橫截面上。由

4、于DB段的橫截面面積與AD段相同，而軸力較小，故其工作應(yīng)力一定小于 AD段的。于是只需分別對AD段和BC段進行計算。對于AD段，按強度條件要求其橫截面面積 A為30.有一三角架如圖所示，其斜桿由兩根80X80X7等邊角鋼組成，橫桿由兩根10號槽鋼組成，材料均為Q235鋼,許用應(yīng)力法=120MPa試求許用荷載F。31.圖a所示為一階梯形鋼桿，AB段和BC段的橫截面面積為 A=A=500mm，CD段的橫截面面積為 A=200mm。已知鋼的彈性模量 E=2.0 X 105MPa試求桿的縱向變形 I。圖中長度單位為 mm解：此桿的軸力圖如圖 b所示。由于各段桿的軸力和橫截面面積不盡相同，故須分段利用拉

5、壓胡克定律求各段 桿的縱向變形，它們的代數(shù)和才是整個桿的縱向變形32.試作圖示各桿的軸力圖，并分別指出最大拉力和最大壓力的值及其所在的橫截面（或這類橫截面所在的區(qū)段）解：(a) AB段:30kN(拉)，BC段：0 , CD段: -20 kN(壓)；(b) AB段:10kN（拉），BC段：-10 kN（壓），CD段: 20kN（拉）；(c) AB段:0，BC段：10kN（拉），CD段: 15kN（拉）33.試判定圖示桿系是靜定的，還是超靜定的；若是超靜定的，試確定其超靜定次數(shù)，并寫出求解桿系內(nèi)力所需的 位移相容條件（不必具體求出內(nèi)力）。圖中的水平桿是剛性桿，各桿的自重均不計。解：1次超靜定空心鋼

6、軸的外徑D= 100mm ；內(nèi)徑r/ = 50mni .已知間距為心27m的兩橫截面的相對扭轉(zhuǎn)角® = 1.8材料的切變模量G = 80GPa.試求：軸內(nèi)的最大切應(yīng)力；卩35.最大切應(yīng)力及兩端截面間的相對扭轉(zhuǎn)角;圖示截面上A, B, C三點處切應(yīng)力的數(shù)值及方向;36.(3)C點處的切應(yīng)變。(1)最大切應(yīng)力;截面A相對于截面C的扭轉(zhuǎn)角。37.已知實風軸妙專速;1=300卅血，傳遞的功率P = 330kW ,刪援庇許用切應(yīng)力d - 60MPa,切變模量G - SOGPa °若要求在長度的相對ffl轉(zhuǎn)角不超過廣,試磁38.39.一傳動軸的計算簡圖如圖a所示，作用于其上的外力偶之矩

7、的大小分別是：M=2kNm M=3.5 kN m MC=1kN- mM=0.5 kN m轉(zhuǎn)向如圖。試作該傳動軸的扭矩圖。40.一實心圓截面?zhèn)鲃虞S，其直徑d=40mm所傳遞的功率為30kW轉(zhuǎn)速n=1400r/min。該軸由45號鋼制成，許用切應(yīng)力廠=40MPa切變模量G=8X 104MPa單位長度桿的許用扭轉(zhuǎn)角"L 1/m。試校核此軸的強度和剛度。解：首先計算扭轉(zhuǎn)力偶矩 M41.傳動軸如圖a所示，其轉(zhuǎn)速n=300 r/min ，主動輪A輸入的功率P=500kW;若不計軸承摩擦所耗的功率，三個 從動輪B、C D輸出的功率分別為 P2=150kW, P3=150kW, P4=200kWo該

8、軸是用45號鋼制成的空心圓截面桿， 其內(nèi)外直徑之比a=1/2 o材料的許用切應(yīng)力t =40MPa,其切變模量G=8X 104 MPa。單位長度桿的許用扭轉(zhuǎn)角 &=0.3o/m。試作軸的扭矩圖，并按強度條件和剛度條件選擇軸的直徑。42.試作圖示各桿的扭矩圖，并指出最大扭矩的值及其所在的橫截面（或這些橫截面所在的區(qū)段）。解：（a） Tmax=M； （b） Tnax=2 皿，在 CD段；（c） Tmax=-3kN m 在 DE段43.直徑50mm的鋼圓軸，其橫截面上的扭矩T=1.5kN - m試求橫截面上的最大切應(yīng)力。解: 44.空心鋼圓軸的外直徑 D=80mm內(nèi)直徑d=62.5mm,外力偶之矩 M=10Nm已知鋼的切變模量G=8X 104MPa試作橫