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                    材料力學習題解答91

                    • 資源ID:6195218       資源大?。?span class="font-tahoma">3.72MB        全文頁數:47頁
                    • 資源格式: PPT        下載積分:15技術點
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                    材料力學習題解答91

                    材料力學習題解答9,強度理論與組合變形,解:,(1),解:,(2),解:,結構強度足夠。,24如圖所示矩形截面偏心拉伸桿件。 ,用應變片測量桿件上表面的軸向應變,(1)若要測得最大拉應變,則偏心距e = ? 最大拉應變是多大?(2)若應變片的讀數為零,則偏心距e = ?,解:,(1) 要測得最大拉應變, e = h/2,(2) 要使應變片的讀數為零,有:,解:,梁中間截面C 的左側最危險。,梁中間截面C 的左側上緣拉應力最大。,梁中間截面C 的左側下緣壓應力最大。,27如圖所示直徑為圓形截面梁, ,材料的許用應力 ,載荷 。 試校核梁的強度。,解:,危險截面為固定端截面。,梁的強度足夠。,29如圖所示曲桿的截面為的矩形,載荷 ,求K點處的正應力。,解:,K截面上的內力為:,30 混凝土重力壩剖面圖如圖所示。壩高 ,混凝土比重 ,水的比重 。欲使壩底不產生拉應力,壩底寬度B至少要多大?,解:,考慮單位長度的壩體。則底部截面上的內力為:,(壓力),解:,木噱頭的剪切應力為:,木噱頭的擠壓應力為:,31 如圖所示矩形截面木榫頭受拉力 作用,木材各應力的許用值為:擠壓應力 ,切應力 ,拉應力 ,壓應力 。試確定榫頭的尺寸,木噱頭的最大拉應力為:,木噱頭的最大壓應力為:,解:,(1)危險截面在固定端處。,(2)用逐段剛化法求解自由端撓度。,33 如圖所示直徑 的T形桿受載荷 和 作用,材料的許用應力 。試用第三強度理論校核其強度。,解:,結構危險截面在固定端。,結構強度足夠。,34 如圖所示結構,立柱直徑 , 。材料的許用應力 。試用第四強度理論校核立柱的強度。,解:,結構危險截面在固定端A截面。,34 如圖所示結構,立柱直徑 , 。材料的許用應力 。試用第四強度理論校核立柱的強度。,解:,結構危險截面在固定端A截面。,結構強度足夠。,36 如圖所示曲拐AB段的直徑 ,長度 。BC段長度 。均布載荷 。(1)若材料的許用應力 ,試用第三強度理論校核AB段的強度。(2)在固定端截面上緣點粘貼一直角應變花,其中水平應變片沿軸向,豎直應變片沿環向,另一應變片與軸向成 , 若材料的彈性模量 ,泊松比 ,則三個應變片的理論讀數是多少?,解:,結構危險截面在固定端A截面。,39 如圖所示為承受斜彎曲的矩形截面梁的一個截面,若A點的正應力 ,C點的正應力為零,則B點的正應力,解:,解:,斜彎曲問題。,在右上方角點處。,解:,斜彎曲問題。,解:,斜彎曲問題。,解:,斜彎曲問題。危險截面在固定端,危險點在右上角點。,若為圓形截面,不存在斜彎曲問題。,45 如圖所示矩形截面立柱下端固定,試求立柱橫截面上A,B,C,D各點的正應力。,解:,47如圖所示矩形截面懸臂梁,在自由端受載荷F和偏心壓力10F的共同作用,若材料許用拉應力 ,許用壓應力 。試確定載荷F的許可值。,解:,47如圖所示矩形截面懸臂梁,在自由端受載荷F和偏心壓力10F的共同作用,若材料許用拉應力 ,許用壓應力 。試確定載荷F的許可值。,解:,48如圖所示為偏心壓縮立柱的橫截面,若已知C,D兩點的正應力為零。試確定載荷F的作用位置。,解:,截面形心位置:,48如圖所示為偏心壓縮立柱的橫截面,若已知C,D兩點的正應力為零。試確定載荷F的作用位置。,解:,50 如圖所示水平放置的剛架,各桿直徑為d,且G=0.4E,若B點作用有一豎直載荷F,尺寸a,L為已知。試求點B的豎向位移和剛架內的最大正應力。,解:,一次超靜定問題。,(向下),50 如圖所示水平放置的剛架,各桿直徑為d,且G=0.4E,若B點作用有一豎直載荷F,尺寸a,L為已知。試求點B的豎向位移和剛架內的最大正應力。,解:,一次超靜定問題。,若:,50 如圖所示水平放置的剛架,各桿直徑為d,且G=0.4E,若B點作用有一豎直載荷F,尺寸a,L為已知。試求點B的豎向位移和剛架內的最大正應力。,解:,一次超靜定問題。,54如圖所示螺旋鋼管由帶鋼卷制并焊接而成,管徑 ,帶鋼厚度 , 焊縫與管軸線間的夾角 。螺旋鋼管生產完成后需做密封壓力實驗以檢測鋼管可能的缺陷,若實驗內壓 ,求焊縫上的正應力和切應力。,解:,軸向應力:,環向應力:,55如圖所示開口圓環的截面為邊長為a的正方形,圓環截面軸線所圍圓的半徑為R,且R >>a,開口處兩側分別作用有一豎向載荷F。求圓環危險點處第三強度理論的等效應力。,解:,危險截面為B,C截面。,B截面:,C截面:,B截面:,C截面:,56 如圖所示圓軸在自由端受豎直載荷F和扭矩m作用,同時在軸中部截面的前緣C點受水平載荷F作用,在C點測得方向的應變為 ,而在中部截面的頂部D點測得沿軸線方向的應變為 。材料的彈性模量為E,泊松比為 。(1)求載荷F和扭矩m。(2)求危險點第三強度理論的等效應力。,解:,C,D截面上的內力為:,危險截面為A截面,其上內力為:,解:,平衡方程為:,本問題為一次超靜定問題,協調方程為:,物理方程為:,60 如圖所示結構中兩圓桿的兩端固定在剛性平板上,右端平板上作用有一個力偶矩m,左端板固定不動。若L=5a=20d,G=0.4E。計算圓桿第三強度理論的等效應力。,解:,補充方程為:,60 如圖所示結構中兩圓桿的兩端固定在剛性平板上,右端平板上作用有一個力偶矩m,左端板固定不動。若L=5a=20d,G=0.4E。計算圓桿第三強度理論的等效應力。,解:,60 如圖所示結構中兩圓桿的兩端固定在剛性平板上,右端平板上作用有一個力偶矩m,左端板固定不動。若L=5a=20d,G=0.4E。計算圓桿第三強度理論的等效應力。,如圖所示階梯狀中空圓柱體下部外徑為 ,上部外徑為 ,上下部分的壁厚均為 ,柱體內部封閉著泥漿,密度為 ,泥漿柱體的高度為 ,圓柱體材料的許用應力 。當用一推桿推壓泥漿時,(1)在不考慮推桿和壓盤的安全性條件下,用第四強度理論確定最大的推壓力 。(2)若推桿材料與圓柱體材料相同時,試依據強度條件確定推桿的直徑 。,解:,泥漿的體積不變。,圓筒形薄壁壓力容器的直徑為D,壁厚為 ; 內壓為p。材料的彈性模量為E,泊松比為 ,不考慮兩端封頭的影響,證明:圓筒由于內壓而產生的體積變化率為:,證明:,19 如圖所示鋼制圓軸在兩端受彎矩M和扭矩T同時作用,軸的直徑 ,同時實驗測得圓軸底部A處沿軸線方向的應變為 。而在前表面B點處測得與軸線方向成 的應變 。材料的彈性模量 。泊松比為 ,許用應力 。(1)求彎矩T和扭矩m。(2)按第三強度理論校核圓軸的強度。,解:,A,B截面上的內力為:,19 如圖所示鋼制圓軸在兩端受彎矩M和扭矩T同時作用,軸的直徑 ,同時實驗測得圓軸底部A處沿軸線方向的應變為 。而在前表面B點處測得與軸線方向成 的應變 。材料的彈性模量 。泊松比為 ,許用應力 。(1)求彎矩T和扭矩m。(2)按第三強度理論校核圓軸的強度。,解:,A,B截面上的內力為:,17如圖所示圓軸的直徑 ,在自由端承受偏心拉力F和扭轉力矩m的共同作用,F作用在端面的左右對稱軸上。在圓軸中部的上下緣A,B處各貼有一個沿軸線方向的應變片,在前側點C處貼有一個與軸線成 的應變片?,F測得 , , , 材料的彈性模量 , 。試求:(1)拉力F和扭轉力矩m以及偏心距e的大小。(2)三個應變片處的第三強度理論的等效應力。,解:,A,B,C所在截面的內力:,B點的應力:,A點的應力:,C點的應力:,16如圖所示平頭圓筒形薄壁容器的直徑為D,壁厚為 ,長度為L。固定在兩剛性墻壁之間后再施加內壓p,泊松比為 ,求容器表面點的主應力。,解:,軸向應力:,環向應力:,軸向應變:,軸向伸長:,如圖所示薄板每平方米重 ,直梁自重 ,梁的許用應力 ??紤]彎曲切應力的影響,用第三強度理論校核梁的強度。,解:,結構危險截面在固定端截面。,危險點在固定端截面上緣中點和長邊中點。,長邊中點的切應力:,固定端截面上緣中點切應力:,結構強度足夠。,

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