...wd......wd......wd...工程力學練習冊學校學院專業學號教師姓名第一章靜力學根基1-1畫出以下各圖中物體A，構件AB，BC或ABC的受力圖，未標重力的物體的重量不計，所有接觸處均為光滑接觸。〔a〕〔b〕〔c〕〔d〕〔e〕〔f〕〔g〕1-2試畫出圖示各題中AC桿〔帶銷釘〕和BC桿的受力圖〔a〕〔b〕〔c〕〔a〕1-3畫出圖中指定物體的受力圖。所有摩擦均不計，各物自重除圖中已畫出的外均不計。〔a〕〔b〕〔c〕〔d〕〔e〕〔f〕〔g〕第二章平面力系2-1電動機重P=5000N，放在水平梁AC的中央，如以下列圖。梁的A端以鉸鏈固定，另一端以撐桿BC支持，撐桿與水平梁的夾角為300。如忽略撐桿與梁的重量，求絞支座A、B處的約束反力。題2-1圖解得:2-2物體重P=20kN，用繩子掛在支架的滑輪B上，繩子的另一端接在絞車D上，如以下列圖。轉動絞車，物體便能升起。設滑輪的大小及軸承的摩擦略去不計，桿重不計，A、B、C三處均為鉸鏈連接。當物體處于平衡狀態時，求拉桿AB和支桿BC所受的力。題2-2圖解得:2-3如以下列圖，輸電線ACB架在兩電線桿之間，形成一下垂線，下垂距離CD=f=1m，兩電線桿間距離AB=40m。電線ACB段重P=400N，可近視認為沿AB直線均勻分布，求電線的中點和兩端的拉力。題2-3圖以AC段電線為研究對象，三力匯交2-4圖示為一拔樁裝置。在木樁的點A上系一繩，將繩的另一端固定在點C，在繩的點B系另一繩BE，將它的另一端固定在點E。然后在繩的點D用力向下拉，并使繩BD段水平，AB段鉛直；DE段與水平線、CB段與鉛直線成等角=0.1rad〔弧度〕〔當很小時，tan〕。如向下的拉力F=800N，求繩AB作用于樁上的拉力。題2-4圖作BD兩節點的受力圖聯合解得：2-5在四連桿機構ABCD的鉸鏈B和C上分別作用有力F1和F2，，機構在圖示位置平衡。求平衡時力F1和F2的大小間的關系。題2-5圖以B、C節點為研究對象，作受力圖解得：2-6勻質桿重W=100N，兩端分別放在與水平面成300和600傾角的光滑斜面上，求平衡時這兩斜面對桿的約束反力以及桿與水平面間的夾角。題2-6圖2-7梁AB上作用一力偶，力偶矩為M，梁長為l，梁重不計。求在圖a,b,兩三種情況下，支座A和B的約束反力。〔a〕〔b〕題2-7圖〔a〕(注意，這里，A與B處約束力為負，表示實際方向與假定方向相反，結果應與你的受力圖一致，不同的受力圖其結果的表現形式也不同)(b)2-8在題圖所示構造中二曲桿自重不計，曲桿AB上作用有主動力偶，其力偶矩為M，試求A和C點處的約束反力。題2-8圖作兩曲桿的受力圖，BC是二力桿，AB只受力偶作用，因此A、B構成一對力偶。即2-9在圖示構造中，各構件的自重略去不計，在構件BC上作用一力偶矩為M的力偶，各尺寸如圖。求支座A的約束反力。題2-9圖1作受力圖2、BC只受力偶作用，力偶只能與力偶平衡3、構件ADC三力匯交2-10四連桿機構ABCD中的AB=0.1m,CD=0.22m,桿AB及CD上各作用一力偶。在圖示位置平衡。m1=0.4kN.m,桿重不計，求A、D兩絞處的約束反力及力偶矩m2。題2-10圖2-11滑道搖桿機構受兩力偶作用，在圖示位置平衡。OO1=OA=0.4m，m1=0.4kN.m,求另一力偶矩m2。及O、O1處的約束反力。題2-11圖2-12圖示為曲柄連桿機構。主動力作用在活塞上。不計構件自重，試問在曲柄上應加多大的力偶矩M方能使機構在圖示位置平衡題題2-12圖2-13圖示平面任意力系中N，，，，。各力作用位置如以下列圖，圖中尺寸的單位為mm。求：〔1〕力系向O點簡化的結果；〔2〕力系的合力并在圖中標出作用位置。題題2-13圖題2-14圖2-14某橋墩頂部受到兩邊橋梁傳來的鉛直力，，水平力，橋墩重量，風力的合力。各力作用線位置如以下列圖。求力系向基底截面中心O的簡化結果；如能簡化為一合力，求合力作用線位置并在圖中標出。題2-14圖2-15試求圖示各梁支座的約束反力。設力的單位為kN，力偶矩的單位為kN.m，長度的單位為m，分布載荷集度為kN/m。〔a〕〔b〕題2-12圖受力分析如圖：受力分析如圖：2-16在圖示剛架中，，，，不計剛架自重。求固定端A處的約束力。題2-16圖題四圖題2-16圖題四圖2-17在圖示a，b兩連續梁中，q，M，a，及，不計梁的自重。求各連續梁在A，B，C三處的約束反力。2-13在圖示a，b兩連續梁中，q，M，a，及，不計梁的自重。求各連續梁在A，B，C三處的約束反力。〔a〕〔b〕題2-13圖1作受力圖，BC桿受力偶作用2.對AB桿列平衡方程所以：1.以BC為研究對象，列平衡方程1.以AB為研究對象，列平衡方程2-18如以下列圖，三絞拱由兩半拱和三個鉸鏈A，B，C構成，每個半拱重P=300kN，l=32m，h=10m。求支座A、B的約束反力。題2-15圖以整體為研究對象，由對稱性知：以BC半拱為研究對象2-19圖示構架中，物體重1200N，由細繩跨過滑輪E而水平系于墻上，尺寸如以下列圖，不計桿和滑輪的重量。求支承A和B處的約束反力以及桿BC的內力FBC。題2-19圖以整體為研究對象解得：以CDE桿和滑輪為研究對象解得：在圖示構架中，各桿單位長度的重量為300N/m，載荷P=10kN，A處為固定端，B，C，D處為絞鏈。求固定端A處及B，C為絞鏈處的約束反力。題2-20圖顯然：以整體為研究對象以ABC桿為研究對象以CD桿為研究對象〔式4〕由1、2、3、4式得：2-21試用節點法求圖示桁架中各桿的內力。F為，除桿2和桿8外，其余各桿長度均相等。題2-21圖題2-21圖2-22平面桁架構造如以下列圖。節點D上作用一載荷F，試求各桿內力。題2-22圖題2-22圖2-23桁架受力如以下列圖，，。試求桁架4，5，7，10各桿的內力。題2-23圖題2-23圖2-24平面桁架的支座和載荷如以下列圖，求桿1，2和3的內力。〔提示：先截斷AD、3、2桿，用截面法分析；再取C節點〕題2-24圖題2-24圖2-25兩根一樣的均質桿AB和BC，在端點B用光滑鉸鏈連接，A，C端放在不光滑的水平面上，如以下列圖。當ABC成等邊三角形時，系統在鉛直面內處于平衡狀態。求桿端與水平面間的摩擦因數。題2-25圖以整體為研究對象以AB桿為研究對象2-26圖示兩無重桿在B處用套筒式無重滑塊連接，在AD桿上作用一力偶，其力偶矩MA=40N.m，滑塊和AD間的摩擦因數fs=0.3。求保持系統平衡時力偶矩MC的范圍。題2-26圖以AD桿為研究對象以BC桿為研究對象當摩擦力反向處于臨界平衡態，如b圖所示，那么以AD桿為研究對象以BC桿為研究對象2-27尖劈頂重裝置如以下列圖。在B塊上受力P的作用。A與B塊間的摩擦因數為fs〔其他有滾珠處表示光滑〕。如不計A和B塊的重量，求使系統保持平衡的力F的值。題2-27圖以整體為研究對象，顯然水平和鉛直方向約束力分別為以A滑塊為研究對象，分別作出兩臨界狀態的力三角形2-28磚夾的寬度為25cm，曲桿AGB與GCED在G點鉸接。磚的重量為W，提磚的合力F作用在磚夾的對稱中心線上，尺寸如以下列圖。如磚夾與磚之間的摩擦因數fs=0.5，試問b應為多大才能把磚夾起〔b是G點到磚塊上所受正壓力作用線的垂直距離〕題2-28圖2-29均質長板AD重P，長為4m，用一短板BC支撐，如以下列圖。假設AC=BC=AB=3m，BC板的自重不計。求A、B、C處的摩擦角各為多大才能使之保持平衡。題2-29圖第三章空間力系3-1在正方體的頂角A和B處，分別作用力F1和F2，如以下列圖。求此兩力在x,y,z軸上的投影和對x,y,z軸的矩。并將圖中的力系向點O簡化，用解析式表示主矢、主矩的大小和方向。題3-1圖3-2圖示力系中，F1=100N，F2=300N，F3=200N，各力作用線的位置如以下列圖。將力向原點O簡化題3-2圖3-3邊長為a的等邊三角形板，用六根桿支持在水平面位置如以下列圖。假設在板面內作用一力偶，其矩為M，不計板重，試求各桿的內力。題3-3圖3-4如以下列圖的空間構架由三根桿件組成，在D端用球鉸鏈連接，A、B和C端也用球鉸鏈固定在水平地板上。今在D端掛一重物P=10kN，假設各桿自重不計，求各桿的內力。題3-4圖3-5均質長方形板ABCD重W=200N，用球鉸鏈A和蝶形鉸鏈B固定在墻上，并用繩EC維持在水平位置。求繩的拉力和支座的約束反力。題3-5圖3-6掛物架如以下列圖，三桿的重量不計，用球鉸鏈連接于O點，平面BOC是水平面，且OB=OC，角度如圖。假設在O點掛一重物G，重為1000N，求三桿所受的力。題3-6圖3-7一平行力系由五個力組成，力的大小和作用線的位置如以下列圖。圖中小正方格的邊長為10mm。求平行力系的合力。題3-7圖3-8圖示手搖鉆由支點B、鉆頭A和彎曲的手柄組成。當支點B處加壓力、和以及手柄上加力后，即可帶動鉆頭繞軸AB轉動而鉆孔，Fz=50N，F=150N。求：〔1〕鉆頭受到的阻力偶的力偶矩M；〔2〕材料給鉆頭的反力FAx、FAy和FAz；〔3〕壓力Fx和Fy。題題3-8圖3-9求以下各截面重心的位置。1.建設圖示坐標系(a)(b)題3-8圖3-10試求振動打樁機中的偏心塊〔圖中陰影線局部〕的重心。，，。題3-9圖3-11試求圖示型材截面形心的位置。題3-11圖題3-11圖3-12試求圖示兩平面圖形的形心位置。題3-12圖題3-12圖第四章材料力學基本概念何謂構件的承載力它由幾個方面來衡量材料力學研究那些問題它的主要任務是什么?材料力學的基本假設是什么均勻性假設與各向同性假設有何區別能否說“均勻性材料一定是各向同性材料〞桿件的軸線與橫截面之間有何關系?試列舉五種以上不是各向同性的固體。桿件的基本變形形式有幾種請舉出相應變形的工程實例。第五章桿件的內力試求圖示各桿1-1、2-2、3-3截面上的軸力，并作軸力圖。題5-1圖試求圖示各桿在1-1、2-2截面上的扭矩。并作出各桿的扭矩圖。題5-2圖在變速箱中，低速軸的直徑比高速軸的大，何故變速箱中軸傳遞的扭矩與軸的轉速呈反比，低速軸傳遞的扭矩大，故軸徑大。某傳動軸，由電機帶動，軸的轉速〔轉/分〕，電機輸入的功率，試求作用在軸上的外力偶矩。某傳動軸，轉速，輪1為主動輪，輸入功率，輪2、輪3與輪4為從動輪，輸出功率分別為，。試畫軸的扭矩圖，并求軸的最大扭矩；假設將輪1和輪3的位置對調，軸的最大扭矩變為何值，對軸的受力是否有利。題5-5圖對調后，最大扭矩變小，故對軸受力有利。圖示構造中，設、、均為，截面1-1、2-2、3-3無限接近于截面或截面。試求截面1-1、2-2、3-3上的剪力和彎矩。題5-6圖題5-6圖設圖示各梁上的載荷、、和尺寸皆為，〔1〕列出梁的剪力方程和彎矩方程；〔2〕作剪力圖和彎矩圖；〔3〕判定和。題5-7圖題5-7圖題5-7圖題5-7圖圖示各梁，試利用剪力、彎矩與載荷集度間的關系畫剪力圖與彎矩圖。題5-8圖題5-8圖題5-8圖題5-8圖梁的彎矩圖如以下列圖，試作載荷圖和剪力圖。題5-9圖題5-9圖圖示外伸梁，承受集度為的均布載荷作用。試問當為何值時梁內的最大彎矩之值〔即〕最小。題5-10圖為保證梁的最大彎矩值最小，即最大正彎矩等于最大負彎矩第六章桿件的應力圖示的桿件，假設該桿的橫截面面積，試計算桿內的最大拉應力與最大壓應力。題6-1圖圖示階梯形圓截面桿，承受軸向載荷與作用，與段的直徑分別為與，如欲使與段橫截面上的正應力一樣，試求載荷之值。題6-2圖題6-2圖所示圓截面桿，載荷，，段的直徑，如欲使與段橫截面上的正應力一樣，試求段的直徑。設圖示構造的1和2兩局部皆為剛體，剛拉桿的橫截面直徑為，試求拉桿內的應力。題6-4圖1做受力圖2列平衡方程求解解得F=6kN,FN=3kN,AB桿的應力為:某受扭圓管，外徑，內徑，橫截面上的扭矩，試計算距軸心21mm處圓管橫截面與縱截面上的扭轉切應力。直徑的圓軸受扭矩的作用。試求距軸心處的切應力，并求橫截面上的最大切應力。空心圓截面軸，外徑，內徑，扭矩，試計算距軸心處的扭轉切應力，以及橫截面上的最大與最小扭轉切應力。圖示簡支梁，求跨中截面、、三點正應力。題6-8圖圖示圓軸的外伸局部系空心軸。試作軸的彎矩圖，并求軸內最大正應力。題6-9圖均布載荷作用下的簡支梁如以下列圖。假設分別采用截面面積相等的實心和空心圓截面，且，，試分別計算它們的最大正應力。并問空心截面比實心截面的最大正應力減小了百分之幾題6-10圖圖示梁，由槽鋼制成，彎矩，并位于縱向對稱面〔即平面〕內。試求梁內的最大彎曲拉應力與最大彎曲壓應力。題6-11圖查表得：求圖示形鑄鐵梁的最大拉應力和最大壓應力。題6-12圖1.作梁的彎曲圖2.截面關于中性軸不對稱，不安全截面為最大正負彎矩兩處最大正彎矩處最大負彎矩處：綜合得：均布載荷作用下的簡支梁由圓管和實心圓桿套合而成，如以下列圖，變形后仍嚴密接觸。圓管及圓桿的彈性模量分別為和，且。試求兩桿各自承擔的彎矩。題6-13圖由梁的兩局部嚴密接觸知：兩者變形后中性層的曲率半徑一樣，設圓管和圓桿各自承擔的彎矩為M1和M2,抗彎剛度為即：梁截面如以下列圖，剪力，試計算該截面上最大彎曲切應力。題6-14圖第七章應力狀態分析單元體各面應力〔單位〕如以下列圖，試用解析法求解指定斜截面上的正應力和切應力。題7-1圖〔a〕(b)題7-1圖(c)(d)應力狀態如以下列圖，應力單位為。試用解析法和應力圓分別求：〔1〕主應力大小，主平面位置；〔2〕在單元體上繪出主平面位置和主應力方向；〔3〕最大切應力。題7-2圖(a)(b)題7-2圖(c)(d)圖示木制懸臂梁的橫截面是高為、寬為的矩形。在點木材纖維與水平線的傾角為。試求通過點沿纖維方向的斜面上的正應力和切應力。題7-3圖圖示二向應力狀態的應力單位為，試作應力圓，并求主應力。題7-4圖解法二：〔解析法〕在通過一點的兩個平面上，應力如以下列圖，單位為。試求主應力的數值和主平面的位置，并用單元體草圖來表示。題7-5圖試求圖示各應力狀態的主應力和最大切應力，應力單位為。題7-6圖(a)(b)(c)列車通過鋼橋時，用變形儀測得鋼橋橫梁點〔見圖〕的應變為，。試求點在和方向的正應力。設，。題7-7圖解得：圖示微體處于平面應力狀態，應力，，，彈性模量，泊松比，試求正應變，與切應變，以及方位的正應變題7-8圖邊長為的立方體鋁塊嚴密無隙地置于剛性模內，如以下列圖，模的變形不計。鋁的，。假設，試求鋁塊的三個主應力和主應變。題7-9圖建設圖示坐標，由剛性模知且由廣義胡克定律：解得：第八章強度設計BA1C2題8-1圖8-BA1C2題8-1圖A1桿為鋼，2桿為鑄鐵B1桿為鑄鐵，2桿為鋼C1、2桿均為鋼D1、2桿均為鑄鐵8-2有A、B、C三種材料，其拉伸應力—應變實驗曲線如以下列圖，曲線(B)材料的彈性模量E大，曲線(A)材料的強度高，曲線(C)材料的塑性好。σσεOABC題8-2圖8-3軸力越大，桿件越容易被拉斷，因此軸力的大小可以用來判斷桿件的強度。〔〕8-4脆性材料的壓縮強度極限遠大于拉伸強度極限，故宜于作承壓構件。〔〕8-5低碳鋼試件在拉伸屈服時，其外表出現與軸線成45°方向的滑移線，這與最大切應力有關。〔〕8-6鋼材經過冷作硬化以后，其彈性模量基本不變。〔〕8-7材料的伸長率與試件的尺寸有關。〔〕8-8圖示一正方形截面的階形混凝土柱。設混凝土的密度為，F=100kN，許用應力。試根據強度條件選擇截面寬度a和b。FFFF4m4mab題8-8圖8-9三角架ABC由AC和BC二桿組成。桿AC由兩根No.12b的槽鋼組成，許用應力為[σ]=160MPa；桿BC為一根No.22a的工字鋼，許用應力為[σ]=100MPa。求荷載F的許可值[F]。CCF2mBA題8-9圖以節點為研究對象，列平衡方程：解得：8-10圓軸受外力偶矩m＝2kNm，材料的許可切應力[]＝60MPa。〔1〕試設計實心圓軸的直徑D1;〔2〕假設該軸改為=d/D=0.8的空心圓軸，式設計空心圓軸的內、外徑d2、D2ABCP1P2P3題8-11圖8-11圖示傳動軸，主動輪B輸入功率P1=368kW，從動輪A，C輸出的功率分別為P2=147kW,P3=221kW，ABCP1P2P3題8-11圖軸的最大扭矩為7028Nm8-12階梯形圓軸直徑分別為d1=40mm，d2=70mm，軸上裝有三個皮帶輪，如以下列圖。己知由輪3輸入的功率為N3=3kW，輪1輸出的功率為N1=13kW,軸作勻速轉動，轉速n=200r/min，材料的許用切應力=60MPa，試校核軸的強度。mm223m3d1d2A1m10.5m0.3m1mCDB題8-12圖8-13圖示傳動軸傳遞的功率為P=14kW，轉速n=300r/min，=40MPa，試根據強度條件計算兩種截面的直徑：〔1〕實心圓截面的直徑d；〔2〕空心圓截面的內徑d1和外徑d2〔d1/d2=3/4〕。題8-題8-13圖lABbhq題8-14圖8-14一矩形拱面的簡支木梁，梁上作用有均布荷載，：=4m，b=140mm，lABbhq題8-14圖簡支梁的最大彎矩在中點處所以，強度滿足8-15圖示簡支梁上作用兩個集中力，：=6m，F1=15kN，F2=21kN，如果梁采用熱軋普通工字鋼，鋼的許用應力=170MPa，試選擇工字鋼的型號。題8-1題8-15圖BF1F2A作梁的彎矩圖由強度條件：查表后選用20a號工字鋼8-16簡支梁AB如以下列圖。。梁上的載荷q=10kN/m，=200kN。材料的許用應力為。試選擇適用的工字鋼型號。llABPPaaq題8-16圖由對稱性知：選用22a號工字鋼，校核彎曲切應力：彎曲切應力強度滿足，綜合后選用22a號工字鋼，8-17圖示槽形截面懸臂梁，F=10kN，Me=70kN·m，許用拉應力[σt]=35MPa，許用壓應力[σc]=120MPa,Iz=1.02×108mm4，試校核梁的強度。作彎矩圖，脆性材料且截面關于中性軸不對稱，故不安全截面為C+和C-兩處C+截面最大正彎矩處，上壓下拉C-截面最大負彎矩處，上拉下壓由于梁強度缺乏8-18“T〞字形截面鑄鐵粱尺寸及載荷如以下列圖，假設梁材料的拉伸許用應力為=40MPa，壓縮許用應力為=160MPa，Z軸通過截面的形心，截面對形心軸Z的慣性矩，h=9.64cm，試計算該梁的許可載荷F。題8-1題8-18圖作梁的彎矩圖，脆性材料且截面關于中性軸不對稱，故不安全截面為最大正負彎矩兩處最大正彎矩處，上壓下拉最大負正彎矩處，上拉下壓所以：8-19圖示構造承受均布載荷，AC為10號工字鋼梁，B處用直徑d=20mm的鋼桿BD懸吊，梁和桿的許用應力。不考慮切應力，試計算構造的許可載荷[q]。題8-1題8-19圖由梁的彎矩圖知，不安全截面B截面，查表得10號工字鋼的由梁的強度條件：由桿的強度條件：所以：8-20矩形截面簡支梁由圓形木材刨成，F=5kN，a=1.5m，，試確定此矩形截面的最優比值，使其截面的抗彎截面系數具有最大值，并計算所需圓木的最小直徑d。題8-題8-20圖8-21懸臂吊車如以下列圖。橫梁用20a工字鋼制成。其抗彎剛度Wz=237cm3,橫截面面積A=35.5cm2，荷載P=34kN，橫梁材料的許用應力。試校核橫梁AC的強度。解：分析AB的受力題8-題8-21圖AB為平面彎曲與壓縮組合變形。中間截面為不安全截面。最大壓應力發生在該截面的上邊緣壓縮正應力最大彎曲正應力所以，橫梁強度滿足。8.22一折桿由兩根圓桿焊接而成，如以下列圖。圓桿直徑d=100mm，，，試校核其強度。題8-22圖題8-22圖解：由對稱性知將力按靜力等效分解易知圓桿受壓彎組合變形，作圓桿的內力圖，知截面C為不安全截面8-23圖示起重裝置，滑輪A安裝在工字鋼截面梁的端部。載荷F=40kN，許用應力，試選擇工字鋼的型號。題8-23圖題8-23圖8-24下端固定半徑為r的圓桿，在圖示位置受F力作用，設彈性常數E、均。試求距上斷面為l/2的截面上：〔1〕最大和最小正應力；〔2〕A點處沿圓周方向的環向應變。題8-24圖題8-24圖8-25圖示電動機功率，轉速，皮帶輪直徑。電動機軸外伸長度，軸的直徑，。試用第四強度理論校核軸的強度。8-26圖示鋼質拐軸，AB軸的直徑d=20mm，承受鉛垂載荷F=1kN的作用，許用應力[σ]=160Mpa，l=150mm，a=140mm。試根據第三強度理論校核軸AB的強度。題8-2題8-26圖將力向B點簡化圓軸AB受彎扭組合變形，作軸的內力圖，不安全截面在固定端由第三強度理論：8-27如圖，直徑為d的實心圓截面桿處于水平面內，AB垂直與CD，承受鉛垂作用力F1、F2，試用第三強度理論寫出AB桿不安全截面上不安全點的相當應力。將力F2向C點簡化：題8-27圖題8-27圖A截面為不安全截面，AB彎扭組合變形：不安全點在截面A的上下兩點，相當應力為8-28圖示懸臂梁，承受載荷F1與F2作用，F1=800N，F1=1600N，l=1m，許用應力[σ]=160Mpa。試分別按以下要求確定截面尺寸：〔1〕截面為矩形，h=2b；〔2〕截面為圓形。題8-28圖矩形截面：題8-28圖圓形截面：8-29圖示沖床的沖頭。在F力作用下，沖剪鋼板，設板厚t=10mm，板材料的剪切強度極限τb=360MPa，當需沖剪一個直徑d=20mm的圓孔，試計算所需的沖力F等于多少ttFd沖頭鋼板題8-29圖8-30圖示兩塊鋼板，由一個螺栓聯結。己知：螺栓直徑d=24mm，每塊板的厚度δ=12mm，拉力F=27kN，螺栓許應力[]=60MPa，[σjy]=120Mpa。試對螺栓作強度校核。FFδdFδ題8-30圖8-31圖示螺釘承受軸向拉力F，許可切應力[]和拉伸許可應力[]之間的關系為：[]=0.6[]，許可擠壓應力[bs]和拉伸許可應力[]之間的關系為：[jy]=2[]。試建設D，d，t三者間的合理比值。題8-題8-31圖由8-32試校核圖示聯接銷釘的剪切強度。己知P=100kN，銷釘直徑d=30mm，材料的許用切應力=60MPa。假設強度不夠，應改用多大直徑的銷釘PPPPd題8-32圖8-33用夾剪剪斷直徑d1=3mm的鉛絲，如以下列圖。假設鉛絲的極限切應力約為100MPa，試問需多大的P假設銷釘B的直徑為d2=8mm，試求銷釘內的切應力。PPPB50200題8-33圖作用在鋼絲上的力，由杠桿原理，銷釘的切應力：第九章位移分析與剛度設計9-1己知變截面桿，1段為d1=20mm的圓形截面，2段為a2=25mm的正方形截面，3段為d3=12mm的圓形截面，各段長度如圖示。假設此桿在軸向力P作用下在第2段上產生的應力，E=210GPa，求此桿的總縮短量。PPP0.2m0.4m0.2m123題9-1圖題9-1圖9-2圖中AB是剛性桿，CD桿的截面積A=500mm2，E=200GPa，P=80kN。試求此構造中B點所能承受的最大集中力P以及B點的位移δB。AABCDP1.5m1.5m1m題9-2圖9-3一桿系構造如以下列圖，設AC和BC分別為直徑是20mm和24mm的圓截面桿，E=200Gpa，F=5kN。試求C點的垂直位移。題9-3圖題9-3圖2mACF45o30oB9-4設橫梁ABCD為剛體，橫截面面積為76.36mm2的鋼索繞過無摩擦的定滑輪。設P=20kN，試求C點的垂直位移。設剛索的E=177GPa。題9-4圖題9-4圖9-5空心圓軸，外徑D=100mm，內徑d=80mm，AB=BC=l=500mm，，，G=80GPa，求C截面對A、B截面的相對扭轉角。題9-5圖題9-5圖1.C相對B的扭轉角1.C相對A的扭轉角(這里采用的是疊加法，也可以采用分段計算法)9-6圖示懸臂圓軸AB,承受均布外力偶矩m的作用,試導出該桿B端扭轉角的計算公式。AAmxlB題9-6圖9-7一為實心、一為空心的兩根圓軸，材料、長度和所受外力偶均一樣，實心直徑d1，空心軸外徑D2、內徑d2，內外徑之比α=d2/D2=0.8。假設兩軸重量一樣，試求兩軸最大相對扭轉角之比。9-8傳動軸的轉速為n=500r/min，如以下列圖，主動輪1輸入功率N1=368kN.m/s，從動輪2、3分別輸出功率N2=147kN·m/s，N3=221kN·m/s。己知=10/m，G=80GPa。①試確定AB段的直徑d1和BC段的直徑d2。②假設AB和BC兩段選用同一直徑，試確定直徑d.。N1N2N1N2N3ABC321500400題9-8圖計算外力偶矩，作扭矩圖AB段BC段〔2〕將主動輪1和從動輪2位置互換，更合理9-9用積分法求圖示各梁的撓曲線方程及自由端的撓度和轉角。設EI為常量。題9-題9-9圖〔a〕〔b〕9-10用積分法求圖示各梁的撓曲線方程、端截面轉角和、跨度中點的撓度和最大撓度。設EI為常量。題9-題9-10圖ABqMelAB〔a〕〔b〕9-11用疊加法求圖示各梁自由端的撓度。設EI為常量。題9-1題9-11圖ACql/2l/2〔b〕〔a〕〔a〕FFI1I2l1l2題9-12圖9-12求圖示變截面梁自由端的撓度和轉角。9-13如以下列圖的超靜定梁，試求B處的約束反力。題9-13圖解除B處多余約束題9-13圖變形協調關系：第十章壓桿的穩定性FFADBCl45o45oFFADBCl45o45o45o45o題10-1圖1.桿件編號，分別以A、C節點為研究對象，顯然有：由于構造的對稱性：所以：5桿為壓桿，細長壓桿的臨界壓力當載荷F反向，1.2.3.4桿為壓桿，其臨界壓力為10-2圖示兩端球形鉸支細長壓桿，彈性模量E=200Gpa。試用歐拉公式計算其臨界荷載。〔1〕圓形截面，d=25mm，l=1.0m；〔2〕矩形截面，h=2b=40mm，l=1.0m。FlFldbh題10-2圖10-3圖示鉸鏈桿系構造中，①、②兩桿截面和材料一樣，為細長壓桿。假設桿系由于在ABC平面內失穩而失效，試確定使載荷P為最大值時的θ角〔設0<θ<π/2〕。l90l90oP題10-3圖10-4圖示活塞桿，用硅鋼制成，其直徑d=40mm，外伸局部的最大長度l=1m，彈性模量E=210Gpa，=100。試確定活塞桿的臨界載荷。題10-題10-4圖所以壓桿為大柔度桿，10-5圖示矩形截面壓桿，有三種支持方式。桿長l=300mm，截面寬度b=20mm，高度h=12mm，彈性模量E=200Gpa，=50，=20，中柔度桿的臨界應力公式為：。試計算它們的臨界載荷，并進展比較。題10-題10-5圖〔a〕(b)(c)〔a〕(b)(c)10-6圖示連桿，用硅鋼制成，試確定其臨界載荷。中柔度桿的臨界應力公式為。在x-z平面內，長度因數；在x-y平面內，長度因數。題10-6圖在x-z平面內，最小剛度平面長度系數，x-y平面內，最大剛度平面以柔度大的計算臨界載荷，lh題10-7圖10-7試檢查圖示千斤頂絲杠的穩定性。假設千斤頂的最大起重量F=120kN，絲杠內徑d=52mm，絲杠總長l=600mm，襯套高度h=100mm，穩定安全因數，絲杠用鋼制成，中柔度桿的臨界應力公式為lh題10-7圖10-8圖示托架，實心圓截面桿BD的直徑為d=32mm，長度l=1m，兩端可視為球鉸，材料為，E=200GPa，，，，臨界應力經歷公式為，其中a=310MPa，b=1.14MPa。〔1〕試按桿BD