第八章 組合變形習(xí)題解答

1、18.3解：解：(1) 研究研究AC桿桿030XCYCPFCDAa：0CMPaF74：0X030cos74PaXC：0Y)721 (aPYC（2）作）作M圖與圖與N圖。圖。在危險(xiǎn)截面上：在危險(xiǎn)截面上：- -030cos74Pa)721 (aPa+ +030cos74)721 (PaNaPaM，)(470madadMkNNmkNM64.3435max，（3）強(qiáng)度計(jì)算）強(qiáng)度計(jì)算,6 .5830423cmAcmWz，,121maxmaxMPaANWMz8 . 0max安全安全28.7解：在固定端截面上解：在固定端截面上,3000600mNHMz3621037515. 01 . 061mWz,6252

2、5mNPMy362102501 . 015. 061mWy,25kNPN2310151 . 015. 0mAMPaANWMWMyyzzA83. 8MPaANWMWMyyzzB83. 3MPaANWMWMyyzzC17.12MPaANWMWMyyzzD17. 7yzABCDH=5kNP=25kN3任意點(diǎn)任意點(diǎn) k(z，y)上：上：ANzIMyIMyyzzk46310125.2815. 01 . 0121mIz463105 .121 . 015. 0121mIy610)67. 1507 .106(zyk中性軸上，正應(yīng)力為零。中性軸上，正應(yīng)力為零。令令, 0k得中性軸方程：得中性軸方程：067. 1

3、507 .106zyz=0時(shí)時(shí)，,6 .15)(7 .10667. 1mmmayy=0時(shí)時(shí)，,4 .33)(5067. 1mmmazyzABCDk(x,y)H=5kNP=25kN48.8解：立柱橫截面上，解：立柱橫截面上，N=P=15kN，M=400P=6kN.m43223maxtzdNdMANWM323tdMmmd4 .120若取若取d=121mm，則：，則：MPadNdM8 .3530. 150.3443223max若取若取d=122mm，則：，則：MPadNdM8 .3343223max所以，取所以，取d=122mmNM58.13解：解：(1) 外力分析外力分析傳遞功率為傳遞功率為N9k

4、W，則傳遞的扭轉(zhuǎn)力偶矩為：，則傳遞的扭轉(zhuǎn)力偶矩為：)(2 .1209549mNnNT，TDF2)(6 .961NF 計(jì)算簡圖如圖所示，其中計(jì)算簡圖如圖所示，其中P P3F3F2884.8(N)2884.8(N)zTyP（2）內(nèi)力分析（作）內(nèi)力分析（作T、Mz圖）圖）(T)120.2N.m(M)346.2N.m危險(xiǎn)截面：危險(xiǎn)截面：M=346.2(N.m)，T=120.2(N.m)（3）強(qiáng)度計(jì)算）強(qiáng)度計(jì)算3 .5832322223MPadTMWTMzr強(qiáng)度安全強(qiáng)度安全68.17解：解：(1) 外力分析，計(jì)算簡圖為：外力分析，計(jì)算簡圖為：TeyzTeQ=1800NFPtPr其中，其中，F(xiàn)3F2Pt

5、Pn cos200Pr Pn sin200Te 0.15Pn cos200Te 0.25F2傳遞的功率為傳遞的功率為N7kW，則傳遞的扭轉(zhuǎn)力偶矩為：，則傳遞的扭轉(zhuǎn)力偶矩為：)(125.3349549mNnNTe F2 =4 Te =1336 (N)，Pn =2371(N)Pr =811(N)， Pt =2228(N)，F(xiàn)=4010(N)（2）內(nèi)力分析，作）內(nèi)力分析，作T、My、 Mz圖圖(T)334.1N.m7TeyzTeQ=1800NFPtPr(My)162.2N.m0.2Q445.6N.m802N.m(Mz)zQPrAByFPtAB危險(xiǎn)截面在危險(xiǎn)截面在B處處)( 1 .334mNT0),(

6、8021800),(87922QmNQmNMMMzy當(dāng)當(dāng)（3）強(qiáng)度計(jì)算）強(qiáng)度計(jì)算32322223dTMWTMzr00 .4818003 .49QmmQmmd，當(dāng)，當(dāng)88.23 折軸桿的橫截面為邊長折軸桿的橫截面為邊長 12mm 的正方形。用單元體表示的正方形。用單元體表示 點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)，確定其主應(yīng)力。點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)，確定其主應(yīng)力。解：（解：（1）外力分析，（分解）外力分析，（分解）（2）內(nèi)力分析：）內(nèi)力分析：,2kNQx,1kNQzkNN2,1 . 0mkNMxmkNMz6 . 0mkNT2 . 0A點(diǎn)所在截面的內(nèi)力為點(diǎn)所在截面的內(nèi)力為:9（4）主應(yīng)力分析）主應(yīng)力分析MPaMPa434768)2

7、(222minmax434MPa 0 768MPa 321，（3）應(yīng)力分析：）應(yīng)力分析：A點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)：點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)：MPaWMANxx333MPaAQhbTx5778 .204 .556232（彎矩（彎矩M產(chǎn)生的正應(yīng)力和產(chǎn)生的正應(yīng)力和Q產(chǎn)生的剪應(yīng)力在產(chǎn)生的剪應(yīng)力在A點(diǎn)均為零）點(diǎn)均為零）108.24 端截面密封的曲管的外徑為端截面密封的曲管的外徑為 100 mm ，壁厚為，壁厚為 t = 5mm，內(nèi)壓內(nèi)壓 p = 8MPa，集中力，集中力 P = 3kN。A、B兩點(diǎn)在管的外表面上，兩點(diǎn)在管的外表面上，一為截面垂直直徑的端點(diǎn)，一為水平直徑的端點(diǎn)。試確定兩點(diǎn)一為截面垂直直徑的端點(diǎn)，一為水平直徑的端

8、點(diǎn)。試確定兩點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)。的應(yīng)力狀態(tài)。解：外力分析解：外力分析OC段承受彎扭和內(nèi)壓產(chǎn)生的變形段承受彎扭和內(nèi)壓產(chǎn)生的變形OC段等效受力如圖所示，其中段等效受力如圖所示，其中:)( 3mNkm11（1）內(nèi)壓力產(chǎn)生的應(yīng)力為：）內(nèi)壓力產(chǎn)生的應(yīng)力為：72MPa0.00520.01)-(0.11082tpD6p1 p1 p2 Ap1 p2 B36MPa4tpDp2 （2）彎曲產(chǎn)生的應(yīng)力為：）彎曲產(chǎn)生的應(yīng)力為：89MPa/320.13000WM3zwA wA A0wB 0wA 4MPaAQ2wB BwB 12（3）扭轉(zhuǎn)產(chǎn)生的應(yīng)力為：）扭轉(zhuǎn)產(chǎn)生的應(yīng)力為：42.3MPa0.0050.005)/2-(0.123000tR2mWT22t A)( 3mNkm B總應(yīng)力為三種應(yīng)力情況的疊加：總應(yīng)力為三種應(yīng)力情況的疊加：13總應(yīng)力為三種應(yīng)力情況的疊加?？倯?yīng)力為三種應(yīng)力情況的