電力出版社-材料力學(xué)課后習(xí)題答案

解:作軸力圖如下:400kN340kN70kN130kN(a)400270340kNFF/3F/3F/3(b)F2F/3F/32-13FF2F(c)3F2Fll/2lFFF/lF(d)F2FFN題7-1圖2F2FFF(f)2FF(e)2FF/lF/l2-3(a)2m2m4m1.2mABC1mDq=10kN/m12FAFBFCxFCyFAAFN2CDq=10kN/m1FN2FN1D解：求反力,FA=FB=40kN;由結(jié)點(diǎn)D的平衡:取一半(如圖)分析:2-3(b)1m1m1m1mABECDq=3kN/m123AF1ECDq=3kN/mF2F1CF3解：去掉(1)桿的約束(如圖),用約束力F1代之,由由結(jié)點(diǎn)C的平衡解:(a)FN=F=10kN,

.(b)軸力圖如圖,∴,AB17kN9kN16kNCD11δb22b0FF(a)2-4(b)kN81724（b)（c）,12kN50cmABC(c)50cm解:由7-3式,解得,F=1932kN.2-6200F鋼鋁300解:方向向下2-7lFFl解:由平衡條件可求得

ΔlADABΔlBECC

,G點(diǎn)的豎直位移

.B2-11AGECDF1m1m1m0.5m123F1F3F1F1F1FBFA2-12解:水壓力:

AB桿的內(nèi)力由強(qiáng)度條件7-7式

故2m2m2mA3m4mB2mΔFABFHAF30°CDB0.5m2mFN解:AB桿的軸力:由強(qiáng)度條件7-7式得所以容許荷載[F]=48kN.2-13解:最大軸力:由強(qiáng)度條件7-7式,式中A2=a2Fa3m0.4m

所以2-14FDCABaa2-16aa12Δl1Δl2F1F2A解:變形協(xié)調(diào)的幾何關(guān)系:物理關(guān)系得補(bǔ)充方程由平衡條件解得所以3-1

解:作扭矩圖如圖:2TTT6T2T1.5aaaa(a)T3T4T2T10Nm90Nm500Nm/m100100200(b)10100（Nm）aaaa3kNm2kNm4kNm1kNm(c)3512(kN.m)(d)aa2a1.5kNm1kNm1.52.5(kN.m)3-2TT123d/3

解:由8-5式,8-7式和8-2式,,

500100300300Mx(N.m)解:作扭矩圖如圖;

由3-7式3-3600Nm500Nm200Nm600Nm300Nmd=25d=100d=75d=75空心圓軸:增加的百分比為解:原實(shí)心圓軸:3-4從直徑為300mm的實(shí)心軸中鏜出一個(gè)直徑為150mm的通孔而成為空心軸，問(wèn)最大切應(yīng)力增大了百分之幾?

3-6解：由3-16式,把100N.m,G=80GPa,D=50mm,d=35mm,l=900mm代入上式,900CAaB100Nm可解得a=402mmlmx解:Mx=mxx,由3-15式,3-7解:求外力偶矩:由強(qiáng)度條件：Mx(kN.m)1.191.911.910.483-8P1P1P3P4P51.5m1.75m2.5m1.5m作扭矩圖如圖若改用變截面解:計(jì)算扭矩由強(qiáng)度條件

由剛度條件

取d1=92.0mm,d2=80mm;P2P1BP3AC3-10若采用同一直徑,d=d1=92.0mm3-11600CA300T2T1B解:Mxmax=T1+T2,由8-16式,解得:由強(qiáng)度條件解：幾何關(guān)系,代入幾何關(guān)系，得由已知條件，TA=TB，得物理關(guān)系3-16lCAaBTd1d2（b)(b)757525zyOz3050y(a)OI-1

。解:(a)(b)

20zy200(c)O20208015080(c)I-2解:（a）(b)1501501505050(a)zyc50zyc150(b)10050505015050(a)I-3

解:(a)(b)20a號(hào)工字鋼:所以,zcd/2y(a)O(b)INO:20a100×14100×14yzI-4解:(a)14a號(hào)槽鋼:,(b)10號(hào)工字鋼:azyzayA-5解:70×70×8等邊角鋼:(a)(b)所以

(b)zy(a)zyaazyy’z’αC(a)a60°60°zyy’z’αC(b)I-6證明:(a)代入轉(zhuǎn)軸公式,對(duì)于任意的角度,得(b)代入轉(zhuǎn)軸公式,對(duì)于任意的角度,得I-7(d)zy(a)zy(b)zy(c)zy解：形心主軸的大致位置如圖；對(duì)z軸的慣性矩最大。

I-8

解:(a)yyc150z2005050(a)解:(a)(c)

(b)4-12m2m21(a)212kN/m2Fll21(b)21Fl2m2m21(c)218kNm6kN4mFAFB

(d)(e)(f)ll1(d)2122qqFAFBll1(e)1qqFAFBqll(f)1l12ql2qFAFB解:求反力:列剪力方程和彎矩方程:作剪力圖和彎矩圖如圖.1416972M:(kN.m)FS：(kN)36FS:(kN)9kN/m2m4m3kN.mACB(a)xFAMA4-2lqlqql2ABC(e)qlFS:qlql2/2M:ql2/2(e)解:求反力:

列剪力方程和彎矩方程:作剪力圖和彎矩圖如圖.AlC2ql2qlB(f)ql2/2M:ql2/2FS:2ql(f)解:求反力:

列剪力方程和彎矩方程:作剪力圖和彎矩圖如圖.FAFBl2q2llABql2C(g)5ql/23ql/2FS:ql225ql2/16M:解:求反力:

列剪力方程和彎矩方程:作剪力圖和彎矩圖如圖.FAFBFllBF/lAlCDM:Fl

/2Fl/4(i)3F/4F/4FS:F(i)解:求反力:

列剪力方程和彎矩方程:作剪力圖和彎矩圖如圖.FAFB4-3利用剪力、彎矩與荷載集度之間的關(guān)系作下列各梁的剪力圖和彎矩圖。qqql2llFS:ql(a)M:ql2/2ql2/2FF/lFllll(b)FFFS:2Fl

1.5FlFlM:25kN2m2m5kN/m2m4kN.m(c)63.612M:14FS:61111.2m(c)解:求反力:FAFB2FFFS:11F/87F/89Fl/8Fl/8M:3Fl/2(e)解:求反力:FllF/lF/2lFll(e)FAFB4kN.m4kN/m2m2kN/m3kN/m4m2m(f)11/3FS:613/613/324M:139/3616/3(f)解:求反力:FAFBql/2ql/2(i)ql2/32ql2/32M:ql/4ql/4ql/4FS:(i)解:求反力:FAFBql2/22ql3ql2/2ql2M:4-4疊加法(a)qllql(b)FllFFllFl2FlFlFlM(c)Fll2FFlllFl2FlFlMlllqqle)ql2

/2ql2/2ql2/2ql2/4M:解:1)矩形截面:2)T形截面:5-18kNm100180(1)1805018050(2)zyc5-2梁截面最外層纖維中的正應(yīng)變?chǔ)?7×10-4，求該梁的曲率半徑。5-3直徑d=3mm的高強(qiáng)度鋼絲，繞在直徑D=600mm的輪緣上，已知材料的彈性模量E=200GPa，求鋼絲繩橫截面上的最大彎曲正應(yīng)力。解:M60120解:

解:(a)矩形截面:空心矩形:5-6(a)5025100252525（b）總彎矩:腹板承受的彎矩:,腹板承受總彎矩的百分?jǐn)?shù)::

翼緣承受彎矩的百分?jǐn)?shù):

4002550025(b)25解:Ⅰ截面:M=20kN.m,Ⅱ截面:M=20-15×3=-25kN.m,5-920kNm15kNIII5m3m1m180300ADCB50zy5-101.171.15M:kN.m1.862.641.881.24mFS:kN3m1.5kN/m1.25m解:求反力:FAFB作剪力圖和彎矩圖如圖;60120FSmax=2.64kN,Mmax=1.17kN.m解:1.2m0.3kN/m0.1kN805-115-121234FaFaM:FF2Fa/(l-2a)FS:1點(diǎn):M=0,FS=-F;

2點(diǎn):M=-Fa,FS=2Fa/(l-2a);3點(diǎn):M=0,FS=2Fa/(l-2a);

4點(diǎn):M=Fa,FS=2Fa/(l-2a);aalFF1234h/4h/4解:作剪力圖和彎矩圖解:5-116m5kN/m160606014050aazyc解:可解得

0.15m0.3m1.8m30kN/m1.2m1.8mFABC5-155-17M:(kN.m)42.5解:畫(huà)彎矩圖如圖,故只需校核拉應(yīng)力強(qiáng)度.B截面:所以此梁安全1m9kN1m1m4kNABCC截面:由于B,C截面20805212020z解:FBC=9q/4由AB梁的強(qiáng)度:2mq1mAB畫(huà)彎矩圖如圖所示.q/43m/4q/2由BC桿的強(qiáng)度:5-19FlMABlCMllD(a)M(

b)lAB2lFC6-1.由彎矩圖及邊界條件和連續(xù)條件作橈曲線(xiàn)大致形狀如圖所示.(b).由彎矩圖及邊界條件和連續(xù)條件作橈曲線(xiàn)大致形狀如圖所示.解:(a)(c)3ql2qABl2qllCDl3ql22ql2.由彎矩圖及邊界條件和連續(xù)條件作橈曲線(xiàn)大致形狀如圖所示..(e)lllBACFΔl..由彎矩圖及邊界條件和連續(xù)條件作橈曲線(xiàn)大致形狀如圖所示.(e)(d)Fl/2Fl/4Dll/2l/2BACF.由彎矩圖及邊界條件和連續(xù)條件作橈曲線(xiàn)大致形狀如圖所示..qqa2ABaCa(a)θB,wCFAMA解:(b)求反力:分段:寫(xiě)段彎矩方程:建立微分方程:積分:

利用連續(xù)條件和已知位移條件求積分常數(shù):6-2AC：(0≤x≤a)

CB：(a≤x≤2a),FABaFaaC(c)θC,wCFAFB解:(c)求反力:分段寫(xiě)彎矩方程:建立微分方程:積分:

利用連續(xù)條件和已知位移條件求積分常數(shù):AC:(0≤x≤l)CB:(a≤x≤2a)(b)θB,wDaABaqaCDFAFB解:(e)求反