學習資料材料力學習題冊班級：姓名：學號：僅供學習與參考學習資料拉伸、壓縮與剪切1.試求圖示各桿11、22、33截面上的軸力，并作出軸力圖。P38kN，試問零件內的最大拉應力發生那個橫截面2.作用于圖示零件上的拉力上？并求其值。3.圖示橫截面面積A400mm2的拉桿，由兩部分粘接組成，承受的軸向拉力P30kN，試求粘接面上的正應力與剪應力？4.圖示一階梯形截面桿，a2m，其彈性模量E200GPa，截面面積A300mm2,A250mm2,A200mm2。試求每段桿的內力、壓力、應變、伸ⅠⅡⅢ長及全桿的總伸長。5.空氣壓縮機的高壓氣缸內承受最大氣體壓強p1MPa，氣缸內徑Dmm。氣缸和氣缸蓋用螺栓連接，其內徑d20mm，許用應力40MPa，試求所需螺栓個數。僅供學習與參考學習資料d20mm，許用應力MPa。BC6.圖示滑輪機構，為圓形鋼桿，直徑AB荷P和木桿的邊長。截面木桿，許用應力MPa。若AB與長度相等，試求結構為方形的許用載BC7.圖示結構，桿AB和桿均由兩根等邊角鋼組成，其中斜桿AB為2根的許用應力170MPa。試求：(1)校核斜制成。已知材料ADL10010010的等邊角鋼桿AB的強度；(2)確定桿的角鋼型號。AD的許用應力210MPa，彈三鉸拱屋架的拉桿用16錳鋼制成。已知材料性模量E210GPa。試按強度條件選擇鋼桿8．圖示的直徑，并計算鋼桿的伸長。僅供學習與參考學習資料9.圖示鋼板用鉚釘聯接，鋼板厚度tmm，寬度bmm，鉚釘直徑MPa，dmm，鋼板與鉚釘材料相同，其許用應力MPa，MPa。試求結構的許用載荷P的值。bst5mm10.在厚度的鋼板上沖出一個形狀如圖所示的孔，鋼板的剪切極限壓力300MPaP，求沖床所需的沖力。al60mm，外力偶為m4km，機床花鍵有八個齒，軸與輪的配合長度11．圖示擠壓許用應力140MPa，試校核花鍵的擠壓強度。bs僅供學習與參考學習資料扭轉1.用截面法求圖示各桿在截面1－1、2－2上的扭矩，并于截面上用矢量表示扭矩，指出扭矩的符號，作出各桿的扭矩圖。（a）(b)(c)(d)2.機床變速箱第Ⅱ軸傳遞的功率為P.kW，轉速nrmin，材料為45鋼，τ40MPa，試按強度條件初步確定軸的直徑。Dmm，段的AC內徑傳動軸的外徑dmm，段的內徑CB3.圖示d38mm，許用剪應力MPa。試求作用于軸兩端的外力偶矩m的許可值。僅供學習與參考學習資料4.實心軸和空心軸通過牙嵌式離合器連接在一起，如圖所示，已知軸的轉速，傳遞的功率P.kW，材料的許用應力MPa。試選擇實心軸的直nrmindD徑和內外徑之比為的空心軸的外徑。PkN5.某發動機氣缸的內壁用鏜刀加工（如圖所示）。已知鏜刀上的切削力，氣lmm，若此軸材料的缸內徑Dmm，支持刀具的圓軸長度剪切彈性模量.m。試按強度和GGPa，許用剪應力MPa，單位長度的許用扭轉角剛度條件設計軸的直徑。直徑分別為dmmdmm，軸上裝有三個帶輪，6.圖示階梯形圓軸的，PkWPkW。軸角扭轉已知由輪3輸入的功率為，輪1輸出的功率為作勻速轉動，轉速nrmin，材料的MPa，GGPa。軸的許用m。試校核軸的強度和剛度。僅供學習與參考學習資料彎曲內力1.利用截面法求圖示各梁中指定截面上的剪力和彎矩。設P、q、a均為已知。（a）(b)(c)(d)僅供學習與參考學習資料2.(1)列出梁的剪力方程和彎矩方程；(2)作梁的剪力圖和彎矩圖；(3)確定和M。Qmaxmax(a)(b)(c)3.不列剪力方程和彎矩方程，作出圖示各梁的剪力圖和彎矩圖.(a)(b)(c)(d)(e)(f)僅供學習與參考學習資料4．試用疊加法作圖示各梁的彎矩圖(a)(b)(c)(d)(e)(f)僅供學習與參考學習資料平面圖形的幾何性質1.確定圖示各圖形的形心位置。(a)(b)I慣性矩。2.求下列圖形對z軸的z3.確定圖示各平面圖形的形心主慣性軸的位置，并計算形心主慣性矩。（a）(b)僅供學習與參考學習資料(c)(d)僅供學習與參考學習資料彎曲應力mm1.矩形截面的懸臂梁受集中力和集中力偶作用，如圖所示。試求截面和固定端截面上A，B，C，D四點處的正應力。nn2.一矩形截面外伸梁所受載荷如圖所示。已知材料的許用應力100MPa。試按正應力強度條件校核梁的強度。Wl62m3.圖示工字鋼外伸梁，橫截面的抗彎截面系數402103mm，跨長，z3為了合理安放此梁，要求圖中A、B、C三點處的最大彎曲正應力均達到180MPa。試求圖中長度a和均布載荷q的值。h木梁所受載荷如圖所示。已知，材料的許用應力b4.一矩形截面10MPa。試求截面尺寸b和h的值。僅供學習與參考學習資料5.鑄鐵的載荷及橫截面尺寸如圖所示。材料的許用拉應力40MPa，許用壓應t力100MPa。試按正應力強度條件校核此梁的強度。c40MPa，許用壓應力若鑄鐵的許用拉應力t6.⊥形截面鑄鐵梁如圖所示，。截面對形心軸的慣性矩I102106m4z，96.4mm。試求梁的許用載100MPay1c荷P。7.一正方形截面懸臂木梁的尺寸及所受載荷如圖所示。木料的許用彎曲正應力MPa?，F需在梁的截面上中性軸處鉆一直徑的圓孔，試d問在保證梁強度的C條件下，圓孔的最大直徑（不考慮圓孔處應力集中的影響）可達多大？d150MPa，壓縮強度極限已知材料的拉伸強度極限b。試求梁的安全因數。8.一鑄鐵梁如圖所示。630MPabc僅供學習與參考學習資料lm的簡支梁之中點時，梁內最大正應力超過許用FAB9.當載荷直接作用在跨長為值30％。為了清除過載現象，配置了如圖所示的輔助梁，試求輔助梁的最小跨長a。CD如圖所示，M40kNm，q20kNm。材料的許用彎曲10.外伸梁承受載荷ACe100MPa。試選擇工字鋼的型號。正應力170MPa，許用切應力僅供學習與參考學習資料彎曲變形1.用積分法求圖示各梁的撓曲線方程，自由端的截面轉角，跨度中點的撓度和最大撓度。設EI=常量。2．試用積分法求圖示外伸梁A、B截面的轉角和A、D截面的撓度。設EI=常量。3．用疊加法求圖示梁截面A的撓度和截面B的轉角。設EI=常量。4．用疊加法求圖示外伸梁外伸端的撓度和轉角。設EI=常量。5．用疊加法求圖示梁中間鉸C處的撓度，并描出梁撓曲線的大致形狀。設EI=常量。6．圖示懸臂梁由22b號工字鋼制成，[f]=l/500。E=200GPa，[σ]=120MPa，許用撓度試確定許可均布載荷集度q。僅供學習與參考學習資料qql1m1m7．控制發動機的凸輪軸的尺寸如圖所示。為了保證凸輪的正常工作，要求軸上安裝f0.05mm。已知軸的直徑d32mm撓度不大于許用撓度凸輪C處的性模量E200GPa，P1.6kN。試校核該軸的剛度。，材料的彈僅供學習與參考學習資料應力狀態和強度理論1.在圖示應力狀態中應力單位為MPa，試用解析計算和應力圓求出指定斜截面上的應力。（a）(b)(c)(d)MPa2．已知應力狀態如圖所示，應力單位為。試用解析計算和應力圓分別求：(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。僅供學習與參考學習資料3．已知應力狀態如圖所示（應力單位為MPa），試畫出三向應力圓，并求主應力與最大切應力。（a）(b)(c)4．圖示簡支梁為36a工字鋼，P140kNl4m。A點所在橫截面在，P的左側，且無限接近P。試求：(1)通過A點在與水平線成的斜面上的應力；(2)A點的主應力30及主平面位置。5．在構件表面某點處，沿0°，45°與90°方位粘貼三個應變片，測得該三方位的ε=450×10-6，ε=350×10-6與ε=100×10-6，該表面處正應變分別為于平面應04590°°°該點處的應力σ，σ與τ。已知材料的彈性常數E=200GPa，μ=0.3。xyx力狀態，試求6．圖示鑄鐵外伸梁。已知材料的許用拉應力[σ]=30MPa，許用壓應力[σ]=160MPa，tc泊松比μ=0.25，試校核截面B上b點處的強度。9kN4kN8020ABCb1201m1m1m20僅供學習與參考學習資料7．圖示簡支梁由28b號工字鋼制成，已知F=200kN，q=10kN/m，[σ]=160MPa，a=0.2m，l=1.6m。試對梁作全面強度校核。FqF(1)123ala僅供學習與參考學習資料組合變形1．試確定矩形截面懸臂梁在圖示作用下的最大拉應力和最大壓應力值，并指出所在位置。8.8k111801.6k902．圖示16號工字梁兩端簡支，載荷P7kN，作用于跨度中點截面，通過截面形角，若160MPa，試校核梁的強度。心并與z軸成203．圖示矩形截面懸臂梁，承受位于平面內的載荷作用。由試驗測得梁表面兩點的縱向正應變分別為ε=2.1×10-4和ε=3.2×10-4。試求載荷的大小及方位角之值。材料的AB彈性模量E=200GPa。僅供學習與參考學習資料4．圖示鉆床的立柱由鑄鐵制成，,許用拉應力MPa。確定立柱所P15kNd需直徑。aF5.圖示一正方形截面柱，邊長為，頂端受軸向壓力作用，在右側中部挖一個槽，a4槽深。試求：(1)開槽后柱內最大壓應力值及所在點的位置；(2)若在槽的對稱位置再挖一個相同的槽，則應力有何變化？6．圖示20a號工字鋼制成的折桿受偏心壓力F作用，現測得A、B兩點的縱向線應變為εA=2×10-4，εB=-6×10-4，鋼的彈性模量E=200GPa，并查得截面面A=35.5cm2，Wz=237cm3，Wy=31.5cm3，試求荷載F和距離a。（12分）積和彎曲截面系數分別為FaAByz僅供學習與參考學習資料僅供學習與參考

學習資料7．圖示鋼制拐軸，承受集中載荷F作用。試根據第三強度理論確定軸的許用載荷[F]。已知AB段的直徑d=25mm，許用應力[σ]=160MPa。皮帶輪傳動軸，已知輸入轉矩m60Nm，皮帶輪A、B的皮帶拉力平行8．圖示A于y軸。設皮帶輪緊邊拉力是松邊拉力的3倍。皮帶輪直徑300mmDD，120mm。AB軸的直徑d35mm，軸的許用應力100MPa。試按第三強度理論校核軸的強度。d25mm9．一手搖絞車如圖所示。已知軸的直徑為，材料為Q235鋼，其許用應力80MPa。試按第四強度理論求絞車的最大起吊重量。僅供學習與參考學習資料10．圖示帶輪傳動傳遞功率P7kWn，轉速rmin，帶輪重量Q1.8kN。Pn80MPa，試分別在忽略和考左端齒輪上的嚙合力與齒輪節圓切線的夾角（壓力角）為20。軸的材料為Q235，許用應力慮帶輪重量的兩種情況下，按第三強度理論估算軸的直徑。僅供學習與參考學習資料壓桿穩定1．圖示兩端球形鉸支細長壓桿，彈性模量荷。（1）圓形截面，d=25mm，l=1.2m；（2）矩形截面，h=2d=50mm，l=1.2m；（3）14號工字鋼，l=1.9m。E=200GPa。試用歐拉公式計算其臨界載2．長7m的矩形截面松木壓桿，在xy平面內相當于兩端鉸支；在xz平面內相當于λ兩端固定。已知材料的彈性模量E=10GPa，=110，試求此木桿的臨界力。PyyFFz200xz1203．長2.3m的矩形截面鋼壓桿，在xy平面內相當于兩端鉸支；在xz平面內相當于兩λE=200GPa，=123且超過比例極限時的臨界應力σcr=（235c－0.006682）MPa，試求此壓桿的臨界力。端固定。已知材料的彈性模量λyyFFz50xz304．圖示結構中，ABC為剛性梁。BD為直徑5cm的圓截面鋼桿。若已知材料的彈性λ模量E=200GPa，λ=123且中柔度桿的臨界應力σcr=（235－0.00669