材料力學(xué)(金忠謀)第六版答案第09章

第九章強度理論習(xí)題9-1脆性材料的極限應(yīng)力＝40MPa，＝130MPa，從受力物體內(nèi)取以下三個單元體(a)、(b)、(c)，受力狀態(tài)如圖示。試按〔1〕第一強度理論，〔2〕第二強度理論，判斷何者已到達(dá)危險狀態(tài)，設(shè)。解：按第一強度理論〔a〕：，危險。其余平安。按第二強度理論〔b〕，危險。其余平安。9-2塑性材料的極限應(yīng)力σs＝200MPa，從受力物體內(nèi)取以下三個單元體〔a〕、〔b〕、〔c〕，受力狀態(tài)如圖示。試按〔1〕第三強度理論，〔2〕第四強度理論，判斷何者已到達(dá)危險狀態(tài)。解：按第三強度理論：〔a〕危險。其余平安。按第四強度理論：按以下公式計算全部都不平安。題9-3圖9-3工字鋼梁受載荷時，某一點處的受力情況表示如下：=120MPa，=40MPa。假設(shè)[]=140MPa，試按第四強度理論作強度校核。題9-3圖解：所以平安。9-4某梁在平面彎曲下，危險截面上作用有彎矩M＝50.9，剪力FS＝134.6kN，截面為No.22b工字鋼，[]＝160MPa，試根據(jù)第三強度理對梁作主應(yīng)力校核。解：A點：C點：B點：9-5外伸梁受力及尺寸如圖示，設(shè)[]＝140MPa，試選定該梁的工字鋼型號，并作主應(yīng)力校核。選工字鋼驗算翼緣腹板交界處：最大剪應(yīng)力〔中性軸處〕9-6圓柱形薄壁容器內(nèi)直徑D＝80cm，厚度t＝0.4cm，承受內(nèi)壓強p，如材料的許用應(yīng)力[]=130MPa。試按第四強度理論決定最大許可壓強p之值。解：9-7一鍋爐內(nèi)直徑D＝1m，受內(nèi)壓強p＝3MPa，材料的屈服極限σs＝300MPa，平安系數(shù)ns＝2，試用最大剪應(yīng)力理論計算鍋爐的壁厚。解：9-8鑄鐵圓柱形容器外直徑D=20cm，壁厚t＝2cm，受內(nèi)壓強p＝4MPa，并在容器兩端受軸向壓力P＝200kN作用，設(shè)，許用拉應(yīng)力[+]＝25MPa，〔1〕用第二強度理論講行校核；〔2〕假設(shè)在兩端加外扭矩Mn＝1000作用，用第二強度理論校核強度。解：〔1〕〔2〕平安。9-9車輪與鋼軌接觸點處的主應(yīng)力為-800MPa，-900MPa，-1100MPa。鋼軌材料的許用應(yīng)力[]=300MPa，試對此點作強度校核〔選用第三或第四理論〕。解：更小。L9-10鋼制油罐長度L＝9.6m，內(nèi)徑d＝2.6m，壁厚δ＝8mm，油罐內(nèi)承受壓強p=0.6MPa，并承受均勻分布載荷q作用。假設(shè)[]=160MPa，試用第三強度理論求許用均布載荷q之值。L解：MnMn9-11直徑為d=10mm的柱塞通過密閉高壓容器，并承受扭矩Mn=2作用，容器內(nèi)壓為，柱塞材料的抗拉強度＝250MPa，抗壓強度=625MPa，試按莫爾理論計算危險點的相當(dāng)應(yīng)力。MnMn解：9-12內(nèi)徑為d，壁厚為t的圓筒容器，內(nèi)部盛有比重為，高度