基础力学2作业.ppt
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1、基础力学2 作业 (7-11章),P153 7-1(b) 试作杆的轴力图,并指出最大拉力和最大压力的值及其所在的横截面(或这类横截面所在的区段)。,10kN,10kN,20kN,最大拉力为20kN,在CD段;最大压力为10kN,在BC段。,解:,P153 7-2 试求图示直杆横截面1-1、2-2和3-3上的轴力,并作轴力图。如横截面面积A=200mm2,试求各横截面上的应力。,10kN,10kN,20kN,解:,P154 7-5 铰接正方形杆系如图所示,各拉杆所能安全地承受的最大轴力为FNt=125kN,压杆所能安全地承受的最大轴力为FNc=150kN,试求此杆系所能安全地承受的最大荷载F的值
2、。,AC、BC、AD、BD均为拉杆,故,AB为压杆,故,所以,解:,根据对称性只分析A、C点,由静力平衡方程得,所以,由静力平衡方程得,P155 7-8 横截面面积A=200mm2的杆受轴向拉力F=10kN作用,试求斜截面m-n上的正应力及切应力。,F=10kN,300,m,n,解:,P155 7-10 等直杆如图示,其直径为d=30mm。已知F=20kN, l=0.9m,E=2.1105MPa,试作轴力图,并求杆端D的水平位移D以及B、C两横截面的相对纵向位移BC。,20kN,-20kN,20kN,l/3,2F,2F,F,1,1,3,3,2,2,l/3,l/3,A,B,C,D,解:,P156
3、 7-14 直径为d=0.3m,长为l=6m的木桩,其下端固定。如在离桩顶面高1m处有一重量为P=5kN的重锤自由落下,试求桩内最大压应力。已知木材E=10103MPa,如果重锤骤然放在桩顶上,则桩内最大压应力又为多少?,参照P138例题7-10,当h=0时,解:,P156 7-16 试判定图示杆系是静定的,还是超静定的;若是超静定的,试确定其超静定次数,并写出求解杆系内力所需的位移相容条件(不必具体求出内力)。图中的水平杆是刚性的,各杆的自重均不计。,解:,a,a,a,1,2,1.5a,a,解:(1)剪切面:A=dh;剪力:Fs=F,拉杆头部满足剪切强度条件,挤压力:Fbs=F,拉杆头部满足
4、挤压强度条件。,P156 7-18 试校核图示拉杆头部的剪切强度和挤压强度。 已知:D=32mm,d=20mm,h=12mm,材料的许用切应力 =100Mpa,许用挤压应力bs=240Mpa。,(2)挤压面:,P157 7-20 矩形截面木拉杆的接头如图所示,已知b =250mm, F=50KN,木材的顺纹许用挤压应力bs=10MPa, 顺纹许用 切应力=1MPa 。试求接头处所需的尺寸l和a。,a,l,l,解:,P183 8-1(c) 作图示杆的扭矩图,并指出最大扭矩的值及其所在的横截面。,1,1.5,0.5,+,+,-,单位:KN.m,3,-,P183 8-4 实心圆轴的直径d=100mm
5、,长l=1m,作用在两个端面上的外力偶之矩均为Me=14kN.m,但转向相反。材料的切变模量G=8104MPa。试求:(1)横截面上的最大切应力,以及两个端面的相对扭转角;(2)图示横截面上A、B、C三点处切应力的大小及指向。,Me,Me,A,B,解:(1),(2),T,A,B,C,P183 8-5 空心钢圆轴的外直径D=80mm,内直径d=62.5mm,外力偶之矩为Me=10N.m,但转向相反。材料的切变模量G=8104MPa。试求:(1)横截面上切应力的分布图;(2)最大切应力和单位长度扭转角。,Me,Me,D,d,解:(1),(2),A,max,A,T,P184 8-10 轴的许用切应力
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