北京科技東北大學(xué)工程力學(xué)材料力學(xué)全部答案ppt課件

1、1.63 略。略。1.64 不可以。不可以。1.65 內(nèi)力一樣、應(yīng)力不同，應(yīng)變無(wú)法確定。內(nèi)力一樣、應(yīng)力不同，應(yīng)變無(wú)法確定。 1.66 1=-100MPa, 2=-33MPa, 3=25MPa 。1.67 l=0.075mm。 1.68 略。略。1.69 P=43.7kN。1.70 =73.92MPa 。留意查角鋼型鋼表。留意查角鋼型鋼表1.71 =119.4MPa, P=33.5kN,d24.4mm。1.72 b=116.4mm ,h=163mm。軸向拉伸和緊縮軸向拉伸和緊縮1.73 p=6.5MPa。1.74 超綱。超綱。1.75 【計(jì)算題】一鋼試件，【計(jì)算題】一鋼試件，E200 GPa，比

2、例極限，比例極限p200 MPa，直徑，直徑d10 mm，在標(biāo)距，在標(biāo)距l(xiāng)100 mm之內(nèi)用放大之內(nèi)用放大500倍的倍的引伸儀丈量變形。試求：當(dāng)引伸儀上讀數(shù)為伸長(zhǎng)引伸儀丈量變形。試求：當(dāng)引伸儀上讀數(shù)為伸長(zhǎng)2.5cm時(shí)，試時(shí)，試件沿軸線方向的線應(yīng)變件沿軸線方向的線應(yīng)變，橫截面上的應(yīng)力，橫截面上的應(yīng)力及所受拉力及所受拉力P。 軸向拉伸和緊縮軸向拉伸和緊縮410510050025pMPa1001020010594kNAP583. 71.76【計(jì)算題】圖示剛性梁受均布載荷的作用，梁在【計(jì)算題】圖示剛性梁受均布載荷的作用，梁在A端鉸支，端鉸支，在在B點(diǎn)和點(diǎn)和C點(diǎn)由兩鋼桿點(diǎn)由兩鋼桿BD和和CE支承。知鋼桿

3、支承。知鋼桿CE和和BD的橫截面的橫截面面積面積A1=400 mm2和和A2=200 mm2，鋼的許用應(yīng)力，鋼的許用應(yīng)力=160 MPa，試校核鋼桿的強(qiáng)度。試校核鋼桿的強(qiáng)度。 軸向拉伸和緊縮軸向拉伸和緊縮4 .96MPaCE0)(iAFM31BDCEllkNFCE6 .38kNFBD14.32)%5(7 .160，允許不超過(guò)MPaBD1.77【計(jì)算題】鋼桿如下圖。知橫截面面積分別為【計(jì)算題】鋼桿如下圖。知橫截面面積分別為A1=100 mm2， A2=200 mm2，鋼的，鋼的E=210 GPa，=12.510-71/C。試求當(dāng)溫度升高試求當(dāng)溫度升高30C時(shí)桿內(nèi)的最大應(yīng)力。時(shí)桿內(nèi)的最大應(yīng)力。 軸

4、向拉伸和緊縮軸向拉伸和緊縮MPaAN125.131151075. 3T11lTlT22lTlT111EAlNl222EAlNl2111llllTT135EATN2.1【是非題】在工程中，通常取截面上的平均剪應(yīng)力作為聯(lián)接件的名義剪應(yīng)力?！臼欠穷}】在工程中，通常取截面上的平均剪應(yīng)力作為聯(lián)接件的名義剪應(yīng)力。( ) 2.2【是非題】剪切工程計(jì)算中，剪切強(qiáng)度極限是真實(shí)應(yīng)力?！臼欠穷}】剪切工程計(jì)算中，剪切強(qiáng)度極限是真實(shí)應(yīng)力。( )2.3【是非題】軸向緊縮應(yīng)力【是非題】軸向緊縮應(yīng)力與擠壓應(yīng)力與擠壓應(yīng)力bs都是截面上的真實(shí)應(yīng)力。都是截面上的真實(shí)應(yīng)力。( )2.4【選擇題】普通情況下，剪切面與外力的關(guān)系是【選擇

5、題】普通情況下，剪切面與外力的關(guān)系是 。A相互垂直相互垂直 B相互平行相互平行C相互成相互成45o D無(wú)規(guī)律無(wú)規(guī)律2.5【選擇題】如下圖，在平板和受拉螺栓之間墊上一個(gè)墊圈，可以提高【選擇題】如下圖，在平板和受拉螺栓之間墊上一個(gè)墊圈，可以提高 強(qiáng)強(qiáng)度。度。A 螺栓的拉伸螺栓的拉伸 B 螺栓的剪切螺栓的剪切C 螺栓的擠壓螺栓的擠壓 D 平板的擠壓平板的擠壓2.6【選擇題】圖示聯(lián)接件，假設(shè)板和鉚釘為同一資料，且知【選擇題】圖示聯(lián)接件，假設(shè)板和鉚釘為同一資料，且知bs=2，為充分，為充分提高資料的利用率，那么鉚釘?shù)闹睆教岣哔Y料的利用率，那么鉚釘?shù)闹睆絛應(yīng)為應(yīng)為 。A d=2t Bd=4tC d=8t/

6、 Dd=4t/2.7【選擇題】銜接件的破壞方式為【選擇題】銜接件的破壞方式為 A脆性斷裂、塑性屈服脆性斷裂、塑性屈服 B脆性斷裂、剪切破壞脆性斷裂、剪切破壞 C剪切破壞、擠壓破壞剪切破壞、擠壓破壞 D脆性斷裂、擠壓破壞脆性斷裂、擠壓破壞 剪切與擠壓的適用計(jì)算剪切與擠壓的適用計(jì)算2.1 2.2 2.3 2.4B 2.5 D 2.6C 2.7C2.8 d14mm2.9 強(qiáng)度不夠；強(qiáng)度不夠；d32.58mm2.10 =66.3MPam; bs=102MPabs2.11 P 771kN剪切與擠壓的適用計(jì)算剪切與擠壓的適用計(jì)算mmdAQkNb95. 5,10Q極限時(shí)，2.12【計(jì)算題】銷(xiāo)釘式平安【計(jì)算題

7、】銷(xiāo)釘式平安離合器如下圖，允許傳送的離合器如下圖，允許傳送的外力偶距外力偶距 m=10 kNcm，銷(xiāo)，銷(xiāo)釘 資 料 的 剪 切 強(qiáng) 度 極 限釘 資 料 的 剪 切 強(qiáng) 度 極 限b=360 MPa，軸的直徑，軸的直徑D=30 mm，為保證，為保證m30000 Ncm 時(shí)銷(xiāo)釘被剪切斷，求銷(xiāo)時(shí)銷(xiāo)釘被剪切斷，求銷(xiāo)釘?shù)闹睆结數(shù)闹睆?d。 mmd42. 3,kN3 . 3Q剪應(yīng)力），正常工作時(shí)（未給許用2.13 10.4mm2.14 條件不夠條件不夠2.15 b=319.6MPa2.16 =7.14MPa; bs=25MPabs2.17 d19.95mm，可取，可取d=20mm剪切與擠壓的適用計(jì)算剪切

8、與擠壓的適用計(jì)算mmdDPkNDpPb79.3,42,2 .74222.18【計(jì)算題】一冶煉廠運(yùn)用的高壓泵平安【計(jì)算題】一冶煉廠運(yùn)用的高壓泵平安閥如下圖，要求當(dāng)活塞下高壓液體的壓強(qiáng)閥如下圖，要求當(dāng)活塞下高壓液體的壓強(qiáng)到達(dá)到達(dá)p=3.4 Mpa時(shí)，使平安銷(xiāo)沿時(shí)，使平安銷(xiāo)沿1-1和和2-2兩兩截面剪斷，從而使高壓液體流出，以保證截面剪斷，從而使高壓液體流出，以保證泵的平安。知活塞直徑泵的平安。知活塞直徑D=5.2cm，平安銷(xiāo)采，平安銷(xiāo)采用用15號(hào)鋼，其剪切強(qiáng)度極限號(hào)鋼，其剪切強(qiáng)度極限b=320 MPa，試確定平安銷(xiāo)的直徑試確定平安銷(xiāo)的直徑d。 3.9【思索題】圓軸改動(dòng)切應(yīng)力在截面上是怎樣分布的？公

9、式【思索題】圓軸改動(dòng)切應(yīng)力在截面上是怎樣分布的？公式 的運(yùn)用條件的運(yùn)用條件是什么？是什么？3.10【思索題】一空心圓軸的外徑為【思索題】一空心圓軸的外徑為D，內(nèi)徑為，內(nèi)徑為d，問(wèn)其極慣性矩和抗扭截，問(wèn)其極慣性矩和抗扭截面模量能否可按下式計(jì)算：面模量能否可按下式計(jì)算： 3.11【思索題】如下圖的兩種傳動(dòng)軸，試問(wèn)哪一種輪的布置對(duì)提高軸的承【思索題】如下圖的兩種傳動(dòng)軸，試問(wèn)哪一種輪的布置對(duì)提高軸的承載力有利？載力有利？ 改動(dòng)改動(dòng) 一樣；一樣；不同；不同一樣；一樣；不同；不同3.9 圓軸，線彈性范圍圓軸，線彈性范圍 3.10 A 3.11 B3.12【思索題】?jī)筛鶊A軸的直徑一樣，長(zhǎng)度一樣，一根為鋼，【

10、思索題】?jī)筛鶊A軸的直徑一樣，長(zhǎng)度一樣，一根為鋼，另一根為銅，問(wèn)在一樣扭矩作用下，兩根軸的最大切應(yīng)力能否另一根為銅，問(wèn)在一樣扭矩作用下，兩根軸的最大切應(yīng)力能否一樣？強(qiáng)度能否一樣？改動(dòng)角能否一樣？剛度能否一樣？一樣？強(qiáng)度能否一樣？改動(dòng)角能否一樣？剛度能否一樣？ 3.13【思索題】有兩根長(zhǎng)度及分量都一樣，且由同一資料制成【思索題】有兩根長(zhǎng)度及分量都一樣，且由同一資料制成的軸，其中一軸是空心的，內(nèi)外徑之比，另一軸是實(shí)心的，直的軸，其中一軸是空心的，內(nèi)外徑之比，另一軸是實(shí)心的，直徑為徑為D。試問(wèn)：。試問(wèn)：(1) 在一樣許用應(yīng)力情況下，空心軸和實(shí)心軸在一樣許用應(yīng)力情況下，空心軸和實(shí)心軸所能接受的扭矩哪個(gè)大

11、？求出扭矩比；所能接受的扭矩哪個(gè)大？求出扭矩比；(2) 哪根軸的剛度大？哪根軸的剛度大？求出剛度比。求出剛度比。 改動(dòng)改動(dòng) 3.16 B 3.17 C 3.18 B 3.19 A 3.20 B 3.21 B 3.22 C 3.23 B 3.24 A G 3.25 D 3.26 D 3.27 B 3.28 A1空心，空心，2.73：12空心，空心，4.56：13.14 略略3.15 略略改動(dòng)改動(dòng)3.38【計(jì)算題】全長(zhǎng)為【計(jì)算題】全長(zhǎng)為l，兩端直徑分別為，兩端直徑分別為d1、d2的圓錐形桿，的圓錐形桿，在其兩端各受一矩為在其兩端各受一矩為m的集中力偶作用，如下圖。試求桿的總的集中力偶作用，如下圖。

12、試求桿的總改動(dòng)角。改動(dòng)角。dxxldddGmdxxdGmdxxGImdp41214)(3232)()()11()(332323112ddddGmldx改動(dòng)改動(dòng)3.39略略3.40【計(jì)算題】實(shí)心軸的直徑【計(jì)算題】實(shí)心軸的直徑d =100 mm，l1 m，其兩端所，其兩端所受外力偶矩受外力偶矩m14 kNm，資料的剪切彈性模量，資料的剪切彈性模量 G80 GPa。求：。求：(1)最大切應(yīng)力及兩端截面間的相對(duì)改動(dòng)角；最大切應(yīng)力及兩端截面間的相對(duì)改動(dòng)角；(2)截截面上面上A、B、C三點(diǎn)處切應(yīng)力的大小和方向。三點(diǎn)處切應(yīng)力的大小和方向。MPa4 .71max02. 1pGITMPaBA4 .71maxMP

13、aC7 .355025max改動(dòng)改動(dòng)3.41【計(jì)算題】機(jī)床變速箱第軸如下圖，軸所傳送的功率為【計(jì)算題】機(jī)床變速箱第軸如下圖，軸所傳送的功率為Np5.5 kW，轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速n = 200轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)/分，資料為分，資料為45號(hào)鋼，號(hào)鋼，40 MPa，試按強(qiáng)度條件初步設(shè)計(jì)軸的直徑。，試按強(qiáng)度條件初步設(shè)計(jì)軸的直徑。 cmD22. 3200113. 0mNmT6 .2623.42 【計(jì)算題】直徑【計(jì)算題】直徑d25 mm的鋼圓桿，受軸向拉力的鋼圓桿，受軸向拉力60 kN作用時(shí)，在標(biāo)作用時(shí)，在標(biāo)距為距為200 mm的長(zhǎng)度內(nèi)伸長(zhǎng)了的長(zhǎng)度內(nèi)伸長(zhǎng)了0.113 mm，當(dāng)它遭到一對(duì)矩為，當(dāng)它遭到一對(duì)矩為0.2 kNm的外力

14、的外力偶矩作用而改動(dòng)時(shí)，在標(biāo)距為偶矩作用而改動(dòng)時(shí)，在標(biāo)距為200 mm的長(zhǎng)度內(nèi)改動(dòng)了的長(zhǎng)度內(nèi)改動(dòng)了0.732的角度。試的角度。試求鋼材的彈性常數(shù)求鋼材的彈性常數(shù)E、G和和值。值。 GPaE34.216GPaGGITp6 .812 . 018033. 0)1 (2EG改動(dòng)改動(dòng)3.43 【計(jì)算題】一電機(jī)的傳動(dòng)軸傳送的功率為【計(jì)算題】一電機(jī)的傳動(dòng)軸傳送的功率為30 kW，轉(zhuǎn)速為，轉(zhuǎn)速為1400 r/min，直徑為，直徑為40 mm，軸資料的許用切應(yīng)力，軸資料的許用切應(yīng)力40 MPa，剪切彈性模量剪切彈性模量G=80 GPa，許用單位改動(dòng)角，許用單位改動(dòng)角=1 /m，試校核，試校核該軸的強(qiáng)度和剛度。該

15、軸的強(qiáng)度和剛度。mNmT6 .2043.44【計(jì)算題】圓軸的直徑【計(jì)算題】圓軸的直徑d=50 mm，轉(zhuǎn)速為，轉(zhuǎn)速為120 r/min。假設(shè)。假設(shè)該軸橫截面上的最大切應(yīng)力等于該軸橫截面上的最大切應(yīng)力等于60 MPa，試問(wèn)所傳送的功率，試問(wèn)所傳送的功率為多大？為多大？MPaMPaWTp403 .16maxmmGITp/1/583. 0180nPmT9550MPaWTp60maxkWP5 .18改動(dòng)改動(dòng)3.45 略略3.46【計(jì)算題】直徑為【計(jì)算題】直徑為60 mm的實(shí)心圓軸，如下圖，其強(qiáng)度恰的實(shí)心圓軸，如下圖，其強(qiáng)度恰好滿(mǎn)足要求。在受力不變的條件下，假設(shè)改用內(nèi)外徑比好滿(mǎn)足要求。在受力不變的條件下，

16、假設(shè)改用內(nèi)外徑比=0.8的空心圓軸，求軸的外直徑的空心圓軸，求軸的外直徑D。16)1 (16433DdpWTmax實(shí)心軸時(shí)mmD54.7121maxppWTWT若改為空心軸時(shí))8 . 01 (433 Dd改動(dòng)改動(dòng)3.47【計(jì)算題】知軸的許用應(yīng)力【計(jì)算題】知軸的許用應(yīng)力=21 MPa，=0.3/m，G=80 GPa，問(wèn)該軸的直徑到達(dá)多少時(shí)，軸的直徑由強(qiáng)度條件，問(wèn)該軸的直徑到達(dá)多少時(shí)，軸的直徑由強(qiáng)度條件決議，而剛度條件總可以滿(mǎn)足。決議，而剛度條件總可以滿(mǎn)足。16,31dTWTp得由強(qiáng)度條件mmd3 .100解得：32180,180422dGTGITp得由剛度條件21TT 時(shí)，強(qiáng)度條件成為決定條件改

17、動(dòng)改動(dòng)3.48【計(jì)算題】有一受扭鋼軸。知橫截面直徑【計(jì)算題】有一受扭鋼軸。知橫截面直徑d=25 mm，剪切，剪切彈性模量彈性模量G=79 GPa，當(dāng)改動(dòng)角為，當(dāng)改動(dòng)角為6時(shí)的最大切應(yīng)力為時(shí)的最大切應(yīng)力為95 MPa。試求此軸的長(zhǎng)度。試求此軸的長(zhǎng)度。ml089. 1解得：6180lGITp3.49 略略彎曲內(nèi)力彎曲內(nèi)力4.1 D 4.2 正；負(fù)正；負(fù) 4.3 B；A 4.4D 4.5 B 4.6 C 4.7A 4.8A；B 4.9 D4.10 略略4.11 略略4.12 略略彎曲應(yīng)力彎曲應(yīng)力5.1 5.2 A；B 5.3 超綱超綱 5.4 5.5超綱超綱 5.6 A；B 5.7 b 5.9 A

18、5.10 B，C 5.11 B5.12 C 5.13 2彎曲應(yīng)力彎曲應(yīng)力5.14 【計(jì)算題】【計(jì)算題】 一矩形截面梁如下圖，試計(jì)算一矩形截面梁如下圖，試計(jì)算I-I截面上截面上A、B、C、D各點(diǎn)處的正應(yīng)力，并指明是拉應(yīng)力還是壓應(yīng)力。各點(diǎn)處的正應(yīng)力，并指明是拉應(yīng)力還是壓應(yīng)力。 MPaA1 .111mNM300MPaB1 .111MPaC0MPaD1 .74彎曲應(yīng)力彎曲應(yīng)力5.15 【計(jì)算題】圖示懸臂梁，橫截面為矩形，接受載荷【計(jì)算題】圖示懸臂梁，橫截面為矩形，接受載荷F1與與F2作用，且作用，且F1=F2=5kN，試計(jì)算梁內(nèi)的最大彎曲正應(yīng)力，及，試計(jì)算梁內(nèi)的最大彎曲正應(yīng)力，及該應(yīng)力所在截面上該應(yīng)力

19、所在截面上K點(diǎn)處的彎曲正應(yīng)力。點(diǎn)處的彎曲正應(yīng)力。MPa2 .117maxmkNM 5maxMPaK9 .87題5.15圖5kN5kNm剪力圖彎矩圖彎曲應(yīng)力彎曲應(yīng)力5.16 【計(jì)算題】圖示簡(jiǎn)支梁，由【計(jì)算題】圖示簡(jiǎn)支梁，由No28工字鋼制成，在集度為工字鋼制成，在集度為q的均布載荷作用下，測(cè)得橫截面的均布載荷作用下，測(cè)得橫截面C底邊的縱向正應(yīng)變，試計(jì)算底邊的縱向正應(yīng)變，試計(jì)算梁內(nèi)的最大彎曲正應(yīng)力，知鋼的彈性模量梁內(nèi)的最大彎曲正應(yīng)力，知鋼的彈性模量E=200GPa，a=1m。 MPaEC60max2max329qaMMPaWMz5 .67maxmax題5.16圖3/4qa剪力圖彎矩圖1/4qa9/32qa21/4qa2qaRqaRBA41,43彎曲應(yīng)力彎曲應(yīng)力MPaIbMzCA3 .8647 .7118, 4 .96cmIyzCC5.17 圖示槽截面懸臂梁，圖示槽截面懸臂梁， ， ，許用拉應(yīng)，許用拉應(yīng)力力 ，許用壓應(yīng)力，許用壓應(yīng)力 ，試校核梁的強(qiáng)度。，試校核梁的強(qiáng)度。10kNF 70kNmCM35MPa120MPayC ab30kNm40kNm10kNm彎矩圖MPaIbMzCA2 .54MPaIbMzCA8 .64不安全校核結(jié)果,353 .86MPaMPaIbMzCA彎曲應(yīng)力彎曲應(yīng)力5.18圖示矩形截面鋼梁，接受集中載荷圖示