材料力学组合变形及连接部分计算答案.doc

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资源描述

1、8-1 14 号工字钢悬臂梁受力情况如图所示。已知 m, , ,试求危险截面上的最大正应力。解:危险截面在固定端= = 返回8-2 受集度为 的均布荷载作用的矩形截面简支梁,其荷载作用面与梁的纵向对称面间的夹角为 ,如图所示。已知该梁材料的弹性模量 ;梁的尺寸为 m, mm, mm;许用应力 ;许可挠度 。试校核梁的强度和刚度。解: = ,强度安全, = = 刚度安全。返回8-3(8-5) 图示一悬臂滑车架,杆 AB 为 18 号工字钢,其长度为 m。试求当荷载 作用在 AB 的中点 D 处时,杆内的最大正应力。设工字钢的自重可略去不计。解:18 号工字钢 , ,AB 杆系弯压组合变形。, ,

2、 = = = = 返回8-4(8-6) 砖砌烟囱高 m,底截面 m-m 的外径 m,内径 m,自重 kN,受 的风力作用。试求:(1)烟囱底截面上的最大压应力;(2)若烟囱的基础埋深 m,基础及填土自重按 计算,土壤的许用压应力 ,圆形基础的直径 D 应为多大?注:计算风力时,可略去烟囱直径的变化,把它看作是等截面的。解:烟囱底截面上的最大压应力:= = 土壤上的最大压应力 :即 即 解得: m 返回8-5(8-8) 试求图示杆内的最大正应力。力 F 与杆的轴线平行。解: , z 为形心主轴。固定端为危险截面,其中:轴力 ,弯矩 , = A 点拉应力最大= = B 点压应力最大= = 因此 返

3、回8-6(8-9) 有一座高为 1.2m、厚为 0.3m 的混凝土墙,浇筑于牢固的基础上,用作挡水用的小坝。试求:(1)当水位达到墙顶时墙底处的最大拉应力和最大压应力(设混凝土的密度为 );(2)如果要求混凝土中没有拉应力,试问最大许可水深 h 为多大?解:以单位宽度的水坝计算:水压: 混凝土对墙底的压力为:墙坝的弯曲截面系数: 墙坝的截面面积: 墙底处的最大拉应力 为:= = 当要求混凝土中没有拉应力时: 即 即 m返回8-7(8-10) 受拉构件形状如图,已知截面尺寸为 40mm5mm,承受轴向拉力 。现拉杆开有切口,如不计应力集中影响,当材料的 时,试确定切口的最大许可深度,并绘出切口截

4、面的应力变化图。解: 即 整理得: 解得: mm返回8-8(8-11) 一圆截面直杆受偏心拉力作用,偏心距 mm,杆的直径为70mm,许用拉应力 为 120MPa。试求杆的许可偏心拉力值。解:圆截面面积 圆截面的弯曲截面系数 即: , 返回8-9(8-15) 曲拐受力如图示,其圆杆部分的直径 mm。试画出表示 A 点处应力状态的单元体,并求其主应力及最大切应力。解: A 点所在的横截面上承受弯矩和扭矩作用,其值它们在点 A 分别产生拉应力和切应力,其应力状态如图 8-15a,其中注:剪力在点 A 的切应力为零。返回8-10(8-16) 铁道路标圆信号板,装在外径 mm 的空心圆柱上,所受的最大

5、风载 , 。试按第三强度理论选定空心柱的厚度。解:忽略风载对空心柱的分布压力,只计风载对信号板的压力,则信号板受风力空心柱固定端处为危险截面,其弯矩:扭矩: = mm8-11(8-21) 试校核图示拉杆头部的剪切强度和挤压强度。已知图中尺寸 mm, mm 和 mm,杆的许用切应力 ,许用挤压应力 。解: 安全安全返回8-12(8-22) 水轮发电机组的卡环尺寸如图所示。已知轴向荷载 ,卡环材料的许用切应力 ,许用挤压应力 。试校核卡环的强度。解:剪切面 安全挤压面 安全返回8-13(8-23) 正方形截面的混凝土柱,其横截面边长为 200mm,其基底为边长a=1m 的正方形混凝土板。柱承受轴向压力 ,如图所示。假设地基对混凝土板的支反力为均匀分布,混凝土的许用切应力为 ,试问为使柱不穿过板,混凝土板所需的最小厚度 应为多少?解: 故

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