2023-2023第二學(xué)期材料力學(xué)復(fù)習(xí)題

1、?材料力學(xué)?復(fù)習(xí)題1.低碳鋼試件的拉伸圖分為、四個階段。zdazdaa3鑄鐵試件壓縮時發(fā)生斜截面破壞是因為。4圖示平面圖形對z軸的慣性矩為，對z軸的彎曲截面系數(shù)為。bbBhzH5圖示平面圖形對z軸的慣性矩為，對z軸的彎曲截面系數(shù)為。6.桿件受力如下圖，橫截面面積。試求：1軸力圖；2各段橫截面上的應(yīng)力。解：1分別計算各段橫截面上的軸力，畫軸力圖AB段：FN1 = 80 kNBC段：FN2 = 50 kN. .5分2桿各段橫截面上的應(yīng)力.5分7.圖a所示三鉸屋架的拉桿用16錳鋼制成。材料的許用應(yīng)力 = 200 MPa，彈性模量E = 210GPa，q = 20 kN/m。試按強(qiáng)度條件設(shè)計拉桿的直徑

2、，并計算其伸長。計算題8.23圖解1求支座反力。取整個屋架為研究對象，受力如圖a所示。由對稱性知FA = FB = =kN2求拉桿的軸力FN。取左半個屋架為研究對象，受力如圖b所示。列平衡方程MC = 0 FN3mq(8.5m)2FA8.5m = 0得FN = 240.83 kN3按強(qiáng)度條件設(shè)計拉桿的直徑。由強(qiáng)度條件有A =得d3.92102 m = 4計算拉桿的伸長。根據(jù)胡克定律有=m = 16.2103 m = 16.2 mm7.桿件受力如下圖，橫截面面積。試求：1軸力圖；2各段橫截面上的應(yīng)力。50 kN50 kN80kN kkN30 kNBCA8.圓截面桿的直徑d10 mm，荷載如下圖，

3、試?yán)L制該桿的軸力圖，并求各段的正應(yīng)力。10分AA B C10 kN25 kN15 kN9.桿件受力如下圖，橫截面面積。試求：1軸力圖；2各段橫截面上的應(yīng)力。35 kN25 kN60kN kkN35 kN25 kN60kN kkNCBACBA10.桿件受力如下圖，橫截面面積。試求：1軸力圖；2各段橫截面上的應(yīng)力。50 kN50 kN70kN kkN20 kNBCA解：1做軸力圖如下 FNFN圖20 kN50 kN50 kN70 kN20 kNABC2計算桿件各段橫截面上的應(yīng)力 .5分11.三角架受力如下圖。F=20kN,拉桿BC采用Q235圓鋼，鋼=140MPa,壓桿AB采用橫截面為正方形的松木

4、，木=10MPa，試用強(qiáng)度條件選擇拉桿BC的直徑d和壓桿AB的橫截面邊長a。FCFCAB12.一根由45號鋼制成的圓軸，傳遞的功率P= 24kW，轉(zhuǎn)速n = 16 r/min，軸材料的許用切應(yīng)力 = 60 MPa，試根據(jù)強(qiáng)度條件設(shè)計軸的直徑。13.一根鋼制實心圓軸，直徑D90 mm，傳遞的功率P= 60 kW，轉(zhuǎn)速n = 200 r/min，軸材料的許用切應(yīng)力 = 60 MPa，試校核軸的強(qiáng)度。14.一閘門啟閉機(jī)的傳動圓軸，材料為45號鋼，許用切應(yīng)力，該軸傳遞的功率，轉(zhuǎn)速n = 4 r/min。試根據(jù)強(qiáng)度條件設(shè)計軸的直徑。解：1計算傳動軸的扭矩。軸的扭矩。3分 2設(shè)計軸的直徑 。3分 。4分1

5、5.某傳動軸由無縫鋼管制成，受力偶矩的作用。鋼管外徑，內(nèi)徑，材料的許用切應(yīng)力，試校核該軸的強(qiáng)度。解：1由題意知，軸的扭矩kNm 。2分 2校核強(qiáng)度 。3分MPa MPa 。5分該軸的強(qiáng)度符合要求。16.圖示圓軸，在截面A、B、C三處的外力偶矩分別為MA5kNm，MB2.6kNm，Mc2.4kNm，圓軸的直徑d=62mm，材料的許用切應(yīng)力60MPa，試校核該軸的強(qiáng)度。BBACMBMCMA17.圖示空心圓軸，外徑D 100 mm，內(nèi)徑d 80 mm，l = 500 mm，材料許用切應(yīng)力為50 Mpa。試畫出扭矩圖并進(jìn)行強(qiáng)度校核。10分18.圖(a)所示為某起重機(jī)的吊具。吊鉤與吊板通過銷軸聯(lián)接，吊起

6、重物。銷軸的直徑d = 40mm，吊鉤的厚度t = 20 mm，銷軸材料的許用切應(yīng)力 = 80 MPa，許用擠壓應(yīng)力bs = 140 MPa，試計算最大的起重量Fa19.試?yán)L制圖示梁的剪力圖和彎矩圖。解：1支座反力。2分2繪剪力圖。4分由以上各值繪出剪力圖。3繪彎矩圖。4分由以上各值繪出彎矩圖。20.試?yán)L制圖示梁的剪力圖和彎矩圖。CCAB5 kN2 kN/m2 m2 m2 m21.繪出如下圖梁的剪力圖和彎矩圖。AABC4m4kN2m2kN/m22.試?yán)L制圖示梁的剪力圖和彎矩圖。解：1支座反力。2分2繪剪力圖。4分由以上各值可繪出剪力圖。3繪彎矩圖。4分由以上各值可繪出彎矩圖。23.圖示支承在墻

7、上的木柵的計算簡圖。材料的許用正應(yīng)力，許用切應(yīng)力。試校核梁的強(qiáng)度。解：1繪制剪力圖和彎矩圖，梁的剪力圖和彎矩圖分別如圖a、b所示。由圖可知，最大剪力和最大彎矩分別為，。5分2校核正應(yīng)力強(qiáng)度，梁的最大正應(yīng)力為 。7分可見梁滿足正應(yīng)力強(qiáng)度條件。3校核切應(yīng)力強(qiáng)度，梁的最大切應(yīng)力為= 0.45MPa =1.2MPa可見梁滿足正切應(yīng)力強(qiáng)度條件。 。3分24.一矩形截面木梁，其尺寸及所受荷載如下圖。木材的許用正應(yīng)力=10MPa，試對梁進(jìn)行強(qiáng)度校核。AA4kNCB100mm160mm1m1mz25.矩形截面簡支梁受力如下圖，材料的許用應(yīng)力為，試對其進(jìn)行強(qiáng)度校核。 解：1繪彎矩圖 由梁的平衡方程，求得支座反力

8、為鉛垂向上，鉛垂向上危險截面上的彎矩為 。5 分 2校核強(qiáng)度 。3分梁的強(qiáng)度足夠。 。7分26.一矩形截面外伸梁，受力及尺寸如下圖，材料的許用應(yīng)力 = 140MPa。試校核梁的強(qiáng)度。zz4 m2 BADq=2kN/mC2 F = 3 kN309027.圖示為一外伸梁，l=2m，荷載F=8kN，材料的許用應(yīng)力=150MPa，試校核該梁的正應(yīng)力強(qiáng)度。llllFABDC4F100mm100mm60mm28.單元體各面上的應(yīng)力如下圖。試計算：1主應(yīng)力的大??；2第三強(qiáng)度理論的相當(dāng)應(yīng)力。20 MPa20 MPa20 MPa30 MPa。5分。2分2MPa 。3分29.單元體應(yīng)力如下圖，試計算主應(yīng)力，并求第

9、四強(qiáng)度理論的相當(dāng)應(yīng)力。xx100MPax100MPay100MPa30.單元體各面上的應(yīng)力如下圖。試計算：1主應(yīng)力的大小及主平面的方位；2第三強(qiáng)度理論的相當(dāng)應(yīng)力。80803020單位：MPa31.單元體各面上的應(yīng)力如下圖。試計算：1主應(yīng)力的大小及主平面的方位；2第三強(qiáng)度理論的相當(dāng)應(yīng)力。808040單位：MPa32.單元體各面上的應(yīng)力如下圖。試計算：1主應(yīng)力的大?。?第三強(qiáng)度理論的相當(dāng)應(yīng)力。1001004020單位：MPa 。6分 。4分 33.圖示支架橫桿的右端作用一集中荷載F=12kN，假設(shè)橫桿AB用16號工字鋼，材料為Q235鋼，其許用應(yīng)力=150MPa，Wz =14110-6m3，A=2

10、6.110-4m2。試校核橫桿AB的強(qiáng)度。解：1外力分析 梁AB的受力圖如圖a所示。由平衡方程得 故 可見梁AB的CB段只發(fā)生彎曲變形，而AC段在外力作用下發(fā)生軸向壓縮和彎曲的組合變形。2 內(nèi)力計算 梁AC的軸力圖和彎矩圖如圖b、c所示。由圖知Mmax = 18 kNm 危險截面在C稍左截面 。7分2分析危險截面上的應(yīng)力并進(jìn)行強(qiáng)度校核該橫梁強(qiáng)度足夠。 。8分34.圖示矩形截面柱承受壓力F1=100kN和F2=45kN的作用，F(xiàn)2與軸線的偏心距e=200mm。b=180mm，h=300mm。求max和min。35.圖示懸臂吊車由25a號工字鋼梁AC和拉桿BD組成，起吊重量F = 12 kN，梁A

11、C材料的許用應(yīng)力 = 100MPa，25a號工字鋼的橫截面面積，彎曲截面系數(shù)，試校核梁AC的強(qiáng)度。Fz2 mFz2 m0.8 mADBC1.5 m解：1外力分析 梁AC的受力圖如圖a所示。由平衡方程得 故可見梁AC的BC段只發(fā)生彎曲變形，而AB段在外力作用下發(fā)生軸向壓縮和彎曲的組合變形。2 內(nèi)力計算 梁AC的軸力圖和彎矩圖如圖b、c所示。Mmax = 9.6 kNm 。7分校核梁AC的強(qiáng)度由計算可知，梁AC滿足強(qiáng)度要求。 。8分zz2 m0.8ADBC1.5mFFAxFAyAFBxBaFBDFCFByM圖9.6 kNmcFN圖22.4 kNb36.圖示圓桿直徑d=100mm，材料為Q235鋼，

12、E=200GPa，p=100，試求壓桿的臨界力Fcr。FcrdFcrd3m37.圖示為用22a號工字鋼制成的懸臂式壓桿，：22a號工字鋼的慣性矩，慣性半徑，壓桿長l = 1.5 m，材料為Q235鋼，彈性模量為E = 200 GPa，。試計算壓桿的臨界力。zzyyxFlzbFhly38.求圖示臨界壓桿的臨界力，l1.2 m，h30 mm，b20 mmzbFhlyzyyxFl39.用20a號工字鋼制成的一端自由一端固定壓桿，截面如下圖，桿l = 1.5 m，= 100，彈性模量E = 200 GPa，試計算其臨界力提示：A = 35.5 cm2，Iz= 2370 cm4， Iy= 158 cm4，zyyxFl解：首先判定該壓桿屬于哪一類柔度的壓桿，