孫老師資料---材料力學(xué)習(xí)題

1、 材 料 力 學(xué)任務(wù)1 桿件軸向拉伸（或壓縮）時(shí)的內(nèi)力計(jì)算選擇題：（請(qǐng)?jiān)谙铝羞x項(xiàng)中選擇一個(gè)正確答案并填在括號(hào)內(nèi)）1在圖2-1-1中，符合拉桿定義的圖是 （ ）。A BC圖2-1-1（A）2材料力學(xué)中求內(nèi)力的普遍方法是（ ） A幾何法 B解析法 C投影法 D截面法（D）3圖2-1-2所示各桿件中的AB段，受軸向拉伸或壓縮的是 （ ）。A B C圖2-1-2（A）4圖2-1-3所示各桿件中受拉伸的桿件有（ ）。 圖2-1-3ABE桿幾何法 BBD桿解析法 CAB桿、BC桿、CD桿和AD桿（C）5圖2-1-4所示AB桿兩端受大小為F的力的作用，則桿橫截面上的內(nèi)力大小為（ ）。AF BF/2 C0（A

2、）6圖2-1-5所示AB桿受大小為F的力的作用，則桿橫截面上的內(nèi)力大小為（ ）。AF/2 BF C0（B） 圖2-1-4 圖2-1-5計(jì)算題：1試求圖2-1-6所示桿件上指定截面內(nèi)力的大小。 a） b）圖2-1-6參考答案：解：圖a： (1) 求1-1截面的內(nèi)力1） 截開(kāi) 沿1-1截面將桿件假想分成兩部分。2） 代替 取右端為研究對(duì)象（可簡(jiǎn)化計(jì)算）畫(huà)受力圖，如下圖a所示。3） 平衡 根據(jù)靜力學(xué)平衡方程式求內(nèi)力FN1為： 由Fx0 得 4FF N10F N14F（壓力）(2) 求2-2截面的內(nèi)力 同理，取2-2截面右端為研究對(duì)象畫(huà)受力圖（如下圖a所示），可得F N23F4FF（壓力）圖b： (1

3、) 求1-1截面的內(nèi)力截開(kāi) 沿1-1截面將桿件假想分成兩部分。代替 取左端為研究對(duì)象（可簡(jiǎn)化計(jì)算）畫(huà)受力圖，如下圖b所示。平衡 根據(jù)靜力學(xué)平衡方程式求內(nèi)力FN1為： 由Fx0 得 FF N10F N1F（壓力）同理，取2-2截面左端為研究對(duì)象畫(huà)受力圖如下圖b所示，可得F N22FFF（拉力）取3-3截面右端為研究對(duì)象畫(huà)受力圖如下圖b所示，可得F N3F（壓力） a) b)圖2-1-6參考答案2如圖2-1-7所示三角架中，在B處允許吊起的最大載荷G為25kN。試求AB，BC兩桿上內(nèi)力的大小。圖2-1-7參考答案：解：(1)外力分析支架中的AB桿、BC桿均為二力桿,鉸接點(diǎn)B的受力圖如下圖所示，圖2

4、-1-7參考答案列平衡方程由F x0 得 FRBCFRBA cos30o = 0F y0得 FRBA sin30oG= 0解以上兩式，應(yīng)用作用與反作用公理，可得AB桿、BC桿所受外力為FRBAFRBA G /sin30o25/sin30o50 kN (拉力)FRBCFRBCFRBA cos30o50×cos30o43.3kN (壓力)(2)內(nèi)力分析用截面法可求得兩桿內(nèi)力。AB桿、BC桿的軸力分別為 AB桿 FN1FRBA50 k N (拉力) BC桿 FN2FRBC43.3kN (壓力)任務(wù)2 支架中AB桿和BC桿的強(qiáng)度計(jì)算選擇題：（請(qǐng)?jiān)谙铝羞x項(xiàng)中選擇一個(gè)正確答案并填在括號(hào)內(nèi)）1圖2

5、-1-8所示一受拉直桿，其中AB段與BC段內(nèi)的軸力及應(yīng)力關(guān)系為_(kāi)。A：FNABFNBC B：FNABFNBC C：FNABFNBC 圖2-1-8（C）2為保證構(gòu)件安全工作，其最大工作應(yīng)力須小于或等于材料的（ ）。 A正應(yīng)力 B剪應(yīng)力 C極限應(yīng)力 D許用應(yīng)力（D）3與構(gòu)件的許用應(yīng)力值有關(guān)的是（ ）。 A外力 B內(nèi)力 C材料 D橫截面積（C）4圖2-1-9中桿內(nèi)截面上的應(yīng)力是（ ）。A拉應(yīng)力 B壓應(yīng)力（B） 圖2-1-9 圖2-1-105圖2-1-10中若桿件橫截面積為A，則其桿內(nèi)的應(yīng)力值為（ ）。 AF/A BF/ (2A) C0（A）6如圖2-1-11所示A，B，C三桿，材料相同，承受相同的軸

6、向拉力，A與B等截面而長(zhǎng)度不等。那么：（1）對(duì)它們的絕對(duì)變形分析正確的是（ ）。A由于三桿材料相同，受力相同，故絕對(duì)變形相同B由于A、C兩桿的材料、受力和長(zhǎng)度都相同，故A、C兩桿的絕對(duì)變形相同C由于A、B兩桿的材料、受力和截面積都相同，故A、B兩桿的絕對(duì)變形相同D由于三桿的長(zhǎng)度、截面兩兩各不相等，故絕對(duì)變形各不相同（D）（2）對(duì)于它們的相對(duì)變形分析正確的是（ ）。A由于三桿的絕對(duì)變形相等，而A與C長(zhǎng)度相等，故其相對(duì)變形相等B由于三桿的絕對(duì)變形各不相等，故它們的相對(duì)變形也各不相等C由于A、B桿的材料、截面及受力均相同，故A、B兩桿的相對(duì)變形相等（C）A B C圖2-1-11（3）對(duì)于各桿截面上的

7、應(yīng)力大小分析正確的是（ ）。A三桿所受軸向外力相同，故它們的應(yīng)力也相同B由于A、B兩桿的截面積處處相同，故截面上應(yīng)力也處處相等；而C桿由于截面積不完全相同，故各截面上應(yīng)力也不完全相同（B）7構(gòu)件的許用應(yīng)力是保證構(gòu)件安全工作的（ ）。 A最高工作應(yīng)力 B最低工作應(yīng)力 C平均工作應(yīng)力（A）8為使材料有一定的強(qiáng)度儲(chǔ)備，安全系數(shù)的取值應(yīng)（ ）。 A1 B1 C1（B）9按照強(qiáng)度條件，構(gòu)件危險(xiǎn)截面上的工作應(yīng)力不應(yīng)超過(guò)材料的（ ）。A 許用應(yīng)力 B極限應(yīng)力 C破壞應(yīng)力（A）10拉（壓）桿的危險(xiǎn)截面（ ）是橫截面積最小的截面。 A一定 B不一定 C一定不（B）計(jì)算題：1如圖2-1-12所示，已知：F1=30

8、0N，F(xiàn)2=160N，求1-1和2-2截面的應(yīng)力。圖2-1-12參考答案：解：用截面法可求得1-1和2-2截面內(nèi)力。1-1截面內(nèi)力 FN1F1=300N（拉力）2-2截面內(nèi)力 FN2F1F2=140N（拉力）1-1和2-2截面面積 A1A2/4314（mm2）1-1和2-2截面的應(yīng)力為 1FN1/A1300/314 0.96 MPa (拉應(yīng)力)2FN2/A2140/314 0.45 MPa (拉應(yīng)力)2如圖2-1-13所示，在圓鋼桿上銑出一槽，已知：鋼桿受拉力F15kN作用，桿的直徑d20mm，試求A-A和B-B截面上的應(yīng)力，說(shuō)明A-A和B-B截面哪個(gè)是危險(xiǎn)截面（銑去槽的截面可近似按矩形計(jì)算，

9、暫時(shí)不考慮應(yīng)力集中）。圖2-1-13參考答案：解：用截面法可求得A-A和B-B截面內(nèi)力均為FN1FN2F15kNA-A截面上的應(yīng)力A-A70.09MPaB-B截面上的應(yīng)力B-B47.77MPa因A-AB-B所以A-A截面是危險(xiǎn)截面。3如圖2-1-14，鋼拉桿受力F40kN的作用,若拉桿材料的許用應(yīng)力100MPa，橫截面為矩形，且b2a,試確定a , b 的尺寸。圖2-1-14參考答案：解：用截面法可求得鋼拉桿截面內(nèi)力均為FNF40kN根據(jù)強(qiáng)度條件=得Aab2a2FN/代入已知得a14.14mm取a為15mm，則b為30mm。4汽車(chē)離合器踏板如圖2-1-15所示。已知踏板受力F400N，壓桿的直

10、徑d9mm，L1330mm，L256mm，壓桿材料的許用應(yīng)力50MPa，試校核壓桿強(qiáng)度。圖2-1-15參考答案：解：由力矩平衡條件MO（Fi）0得F cos45°L1FRL20FRF cos45°L1/L2400×0.707×330/561666.5N根據(jù)作用與反作用定理，可得壓桿所受外力為FRFR1666.5N用截面法可求得壓桿截面內(nèi)力為FNFR1666.5N根據(jù)強(qiáng)度條件得26.2MPa所以壓桿強(qiáng)度足夠。5在圖2-1-16中，AB為鋼桿，其橫截面積A1600mm2，許用應(yīng)力+140MPa；BC為木桿，橫截面積A23×104mm2，許用應(yīng)力3.

11、5MPa。試求最大許可載荷FP。圖2-1-16 參考答案：解：支架中的AB桿、BC桿均為二力桿,鉸接點(diǎn)B的受力圖如圖所示，圖2-1-16參考答案建立圖示坐標(biāo)系列平衡方程由F x0 得 FRBAFRBC cos= 0F y0得 FRBC sinFP= 0有幾何關(guān)系可知 sin=0.8 cos=0.6解以上兩式，應(yīng)用作用與反作用公理，可得AB桿、BC桿所受外力為FRBAFRBA0.75FPFRBCFRBC1.25FP用截面法可求得兩桿內(nèi)力。AB桿、BC桿的軸力分別為 FN1FRBA0.75FP (拉力) FN2FRBC1.25FP (壓力)根據(jù)強(qiáng)度條件=，得 FNAAB桿 FN1+A1 即0.75

12、FP+A1代入已知得 FP112kNBC桿 FN2A2 即1.25FPA2代入已知得 FP84kN所以，欲使兩桿均能正常工作，最大許可載荷取84kN。6有一重50kN的電動(dòng)機(jī)需固定到支架B處（圖2-1-17），現(xiàn)有兩種材料的桿件可供選擇：（1）鑄鐵桿，+30MPa，90MPa；（2）鋼質(zhì)桿120MPa。試按經(jīng)濟(jì)實(shí)用原則選取支架中AB和BC桿的材料，并確定其直徑。（桿件自重不計(jì)）。圖2-1-17參考答案：解：鉸接點(diǎn)B的受力圖如圖 所示，建立圖示坐標(biāo)系圖2-1-17參考答案列平衡方程由F x0 得 FRBAFRBC cos30°= 0F y0得 FRBC sin30°G= 0代

13、入已知解以上兩式，應(yīng)用作用與反作用定理，可得AB桿、BC桿所受外力為FRBAFRBA86.6 kNFRBCFRBC100kN用截面法可求得兩桿內(nèi)力。AB桿、BC桿的軸力分別為 FN1FRBA86.6 kN (拉力) FN2FRBC100 kN (壓力)鑄鐵桿耐壓不耐拉，故拉桿AB選鋼材料，壓桿BC選鑄鐵材料。根據(jù)強(qiáng)度條件=，得 AFN /AB桿 A ABd /4FN1/代入已知得 dAB30.3mm圓整取dAB31mmBC桿 A BCd /4FN2/代入已知得 dBC37.6mm圓整取dBC38mm模塊二 剪切與擠壓 任務(wù)1 鉚釘剪切強(qiáng)度計(jì)算選擇題：（請(qǐng)?jiān)谙铝羞x項(xiàng)中選擇一個(gè)正確答案并填在括號(hào)內(nèi)

14、）1如圖2-2-1所示，一個(gè)剪切面上的內(nèi)力為（ ）。AF B2F CF/2圖2-2-1（C）2校核圖2-2-2所示結(jié)構(gòu)中鉚釘?shù)募羟袕?qiáng)度，剪切面積是（ ）。Ad2/4 Bdt C2dt Dd2（A）圖2-2-2 圖2-2-3 3在圖2-2-3所示結(jié)構(gòu)中，拉桿的剪切面形狀是（ ），面積是（ ）。A圓 B矩形 C外方內(nèi)圓 D圓柱面 Ea2 Fa2d2/4 Gd2/4 Hdb（D） （H）計(jì)算題：1圖2-2-4所示的鉚釘聯(lián)接，已知F20kN，鉚釘材料的許用應(yīng)力80MPa，試確定鉚釘?shù)闹睆健D2-2-4 參考答案：解：由題意可知，每個(gè)鉚釘所受外力為F /2，工作中受雙剪切作用。由截面法可求得一個(gè)鉚釘其每

15、個(gè)剪切面上的剪力為FQF /45kN，剪切面面積：Ad2/4由剪切強(qiáng)度條件得AFQ /即銷(xiāo)釘?shù)闹睆綖?d 8.9 mm將直徑數(shù)值圓整，鉚釘直徑取d9mm2如圖2-2-5所示，欲在厚度5mm的鋼板上沖出直徑d20mm的圓孔。已知：鋼板的剪切強(qiáng)度極限b320MPa。試求沖床所需的沖裁力F。圖2-2-5參考答案：解：在鋼板上沖裁圓孔時(shí)，鋼板的剪切面為圓柱面，其面積為Ad3.14×20×5314mm2根據(jù)題意，剪斷鋼板的條件為b得FFQb·A320×314100480N任務(wù)2 確定拖車(chē)掛鉤插銷(xiāo)的直徑選擇題：（請(qǐng)?jiān)谙铝羞x項(xiàng)中選擇一個(gè)正確答案并填在括號(hào)內(nèi)）1在圖2-

16、2-3所示結(jié)構(gòu)中，拉桿的擠壓面形狀是（ ），面積是（ ）。A圓 B矩形 C外方內(nèi)圓 D圓柱面Ea2 Fa2d2/4 Gd2/4 Hd（C） （F）2圖2-2-6所示連接結(jié)構(gòu)，鉚釘為鋼質(zhì)，被連接件為銅質(zhì)。（1）該連接為 結(jié)構(gòu)。（2）剪切破壞發(fā)生在 上。（3）擠壓破壞發(fā)生在 上。A單剪切 B雙剪切 C被連接件之一 D鉚釘圖2-2-6（A） （D） （C）3擠壓變形為構(gòu)件 變形。A軸向壓縮 B局部互壓 C全表面（B）4剪切破壞發(fā)生在 上；擠壓破壞發(fā)生在 上。A受剪構(gòu)件 B受剪構(gòu)件周?chē)矬w C受剪構(gòu)件和周?chē)矬w中強(qiáng)度較弱者（A）（C）5在校核材料的剪切和擠壓強(qiáng)度時(shí)，當(dāng)其中有一個(gè)超過(guò)許用值時(shí)，強(qiáng)度就（

17、）。A不夠 B足夠 C無(wú)法判斷 （A）計(jì)算題：1圖2-2-9中已知F100kN，掛鉤連接部分的厚度15mm。銷(xiāo)釘直徑d30mm，銷(xiāo)釘材料的許用切應(yīng)力60MPa，許用擠壓應(yīng)力180MPa，試校核銷(xiāo)釘強(qiáng)度。若強(qiáng)度不夠，應(yīng)選用多大直徑的銷(xiāo)釘？圖2-2-9 參考答案：解：由截面法可得銷(xiāo)釘每個(gè)剪切面上的剪力為 FQ F /2100/250kN取銷(xiāo)釘中間段：擠壓面上的擠壓力為 Fjy F100kN，擠壓面面積：d×2銷(xiāo)釘剪切面面積：Ad2/4， 由剪切強(qiáng)度條件公式 ，代入已知得：70.77MPa 所以銷(xiāo)釘?shù)募羟袕?qiáng)度不夠。由擠壓強(qiáng)度條件公式 ，代入已知得 1 11.11MPa所以銷(xiāo)釘?shù)臄D壓強(qiáng)度足夠

18、。為了保證銷(xiāo)釘安全工作，其必須同時(shí)滿(mǎn)足剪切和擠壓強(qiáng)度的要求所以，由銷(xiāo)釘?shù)募羟袕?qiáng)度條件得銷(xiāo)釘?shù)闹睆綖?d 32.58 mm將銷(xiāo)釘直徑數(shù)值圓整，應(yīng)取d33 mm。2如圖2-2-10所示，構(gòu)件中D2d32mm ，h12mm；拉桿材料的許用拉應(yīng)力120MPa；70MPa；jy170MPa。試計(jì)算拉桿的許可載荷F。圖2-2-10參考答案：解：由拉伸強(qiáng)度條件=，得 FNA 代入已知得 FNA /4120×3.14×162/424115（N）由截面法可知：拉桿的許可載荷FFN24115 N。由剪切強(qiáng)度條件 ，得FQ A代入已知得 FQ Adh70×3.14×16

19、15;1242201（N）由截面法可知：拉桿的許可載荷FFQ42201 N。由擠壓強(qiáng)度條件jy，得FjyjyAjy代入已知得 FjyjyAjyjy170×102489.6（N）拉桿的許可載荷FFjy102489.6N。為保證拉桿安全使用，應(yīng)同時(shí)滿(mǎn)足拉伸強(qiáng)度條件、剪切強(qiáng)度條件和擠壓強(qiáng)度條件，所以取拉桿的許可載荷FFN24115 N。3圖2-2-11所示為鉚釘連接。已知：F20kN，110mm，28mm，60MPa，jy125MPa。試選定鉚釘?shù)闹睆健D2-2-11參考答案：解：由題意可知：?jiǎn)蝹€(gè)鉚釘所受外力為F /2。（1）按鉚釘?shù)募羟袕?qiáng)度條件計(jì)算鉚釘?shù)闹睆接山孛娣傻妹總€(gè)鉚釘剪切面上的

20、剪力為 FQ F /220/210（kN）每個(gè)鉚釘剪切面積：Ad2/4由鉚釘?shù)募羟袕?qiáng)度條件 得鉚釘?shù)闹睆綖?d 14.57（mm）（2）按鉚釘?shù)臄D壓強(qiáng)度條件計(jì)算鉚釘?shù)闹睆矫總€(gè)鉚釘擠壓面上的擠壓力為 Fjy F /220/210（kN）按鋼板厚度較小值確定擠壓面面積 Ajyd×2由鉚釘?shù)臄D壓強(qiáng)度條件 jy 得鉚釘?shù)闹睆綖閐 10（mm）為保證鉚釘安全使用，應(yīng)同時(shí)滿(mǎn)足剪切強(qiáng)度條件和擠壓強(qiáng)度條件，所以鉚釘?shù)闹睆綉?yīng)取15mm。4如圖2-2-12所示,某機(jī)械中的一根軸與齒輪是用平鍵連接的。軸徑d50mm ,鍵的尺寸為b16mm,h10mm,L50mm,軸傳遞的轉(zhuǎn)矩M0.5kN·m ,

21、鍵的許用剪切應(yīng)力60MPa,許用擠壓應(yīng)力100MPa ,試校核鍵的強(qiáng)度。圖2-2-12參考答案：解：（1）首先要分析鍵、軸所受的外力，如圖2-2-12b所示計(jì)算鍵所受的載荷F由MF0 得F2M/d2×500000/5020000N（2）校核鍵的剪切強(qiáng)度由截面法求鍵剪切面上的剪力為 FQ F20000N剪切面面積Abl16×50800(mm2)所以 25( MPa)鍵的剪切強(qiáng)度足夠。（3）校核鍵的擠壓強(qiáng)度鍵擠壓面上的擠壓力為 F jyF20000N擠壓面面積A jylh/250×10/2250(mm2)所以 80( MPa)jy鍵的擠壓強(qiáng)度足夠。綜上可知：鍵的強(qiáng)度足

22、夠。模塊三 圓軸扭轉(zhuǎn)任務(wù)1 圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的內(nèi)力計(jì)算選擇題：（請(qǐng)?jiān)谙铝羞x項(xiàng)中選擇一個(gè)正確答案并填在括號(hào)內(nèi)）1在圖2-3-1所示的圖形中，只發(fā)生扭轉(zhuǎn)變形的軸是 （ ） A B C D 圖2-3-1 （A）2圖2-3-2所示為一傳動(dòng)軸上齒輪的布置方案，其中對(duì)提高傳動(dòng)軸扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度有利的是（ ）。A B圖2-3-2（B）3圖2-3-3所示的圓軸，用截面法求扭矩，無(wú)論取哪一段作為研究對(duì)象，其同一截面的扭矩大小與符號(hào)（ ）。a.完全相同 b.正好相反 c不能確定圖2-3-3（A）作圖與計(jì)算題：如圖2-3-5所示，試計(jì)算各軸段的扭矩，并作出扭矩圖。圖2-3-5參考答案：解：取截面右側(cè)軸段考慮，由截面法可得AB段扭

23、矩為 TABMBMC501535 N·mBC段扭矩為 TBCMC15N·m扭矩圖如圖示圖2-3-5參考答案扭矩圖任務(wù)2 汽車(chē)傳動(dòng)軸強(qiáng)度校核選擇題：（請(qǐng)?jiān)谙铝羞x項(xiàng)中選擇一個(gè)正確答案并填在括號(hào)內(nèi)）1兩根受扭圓軸，一根是鋼軸，另一根是銅軸，若受力情況及截面均相同，則（ ）。A兩軸的最大切應(yīng)力相同，強(qiáng)度也相同 B兩軸的最大切應(yīng)力不同，強(qiáng)度也不同C兩軸的最大切應(yīng)力相同，但強(qiáng)度不同 D兩軸的最大切應(yīng)力不同，但強(qiáng)度相同（C）2圓軸在扭轉(zhuǎn)變形時(shí)，其截面上只受（ ）。A正壓力 B扭曲應(yīng)力 C切應(yīng)力 D彎矩（C）3下列結(jié)論中正確的是（ ）。A圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)，橫截面上有正應(yīng)力，其大小與截面直徑無(wú)關(guān)

24、B圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)，截面上有正應(yīng)力，也有切應(yīng)力，其大小均與截面直徑無(wú)關(guān) C圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)，橫截面上只有切應(yīng)力，其大小與到圓心的距離成正比（C）4如圖2-3-7所示，圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)，下列切應(yīng)力分布圖正確的是（ ）。A B C D圖2-3-7（B）5實(shí)心圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)，橫截面上的最小切應(yīng)力（ ）。A一定為零 B.一定不為零 C可能為零，也可能不為零（A）6空心圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)，橫截面上的最小切應(yīng)力（ ）。A.一定為零 B一定不為零 C可能為零，也可能不為零（B）7圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)，同一截面上各點(diǎn)的切應(yīng)力大?。?）；同一圓周上的切應(yīng)力大?。?）。 A.全相同 B.全不相同 C.部分相同（C） （A）8截面C處扭矩的突變值為（ ）

25、。A： B： C： D：圖2-3-8計(jì)算題：1某實(shí)心軸，直徑d20mm，受到T100N·m的扭矩作用。求其橫截面上最大和最小的切應(yīng)力。參考答案：解：由max得max62.5（MPa）min0 （在截面圓心處）2圖2-3-10所示圓截面空心軸，外徑D40mm，內(nèi)徑d20mm，扭矩T1kN·m。試計(jì)算15mm的A點(diǎn)處的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力A及橫截面上的最大和最小扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力。圖2-3-10參考答案： 解：由空心圓軸IP1（）4 代入已知得 IP235500 (mm4)由得A63.69 MPa當(dāng)R20mm時(shí)，切應(yīng)力最大，即max84.93 MPa當(dāng)r10mm時(shí)，切應(yīng)力最小，即min42.46

26、 MPa3如圖2-3-11所示，截面積相等、材料相同的兩軸，用牙嵌式離合器連接。左端為空心軸，外徑d1=50mm,內(nèi)徑d2=30mm，軸材料的65MPa，工作時(shí)所受力偶矩M1000N·m，試校核左、右兩端軸的強(qiáng)度。如果強(qiáng)度不夠，軸徑應(yīng)增加到多少？ 圖2-3-11參考答案： 解：求實(shí)心軸直徑：由兩軸截面積相等， 得d40mm由截面法可知兩軸截面上 扭矩TM1000N·m校核空心軸的強(qiáng)度：Wn空0.2d13（14）21760( mm3)max45.96 MPa即空心軸的強(qiáng)度足夠。校核實(shí)心軸的強(qiáng)度：Wn空0.2d312800( mm3)max78.13 MPa即實(shí)心軸的強(qiáng)度不夠。

27、求實(shí)心軸的最小直徑：d42.53mm圓整取d43mm模塊四 直梁彎曲任務(wù)1 計(jì)算臺(tái)鉆手柄桿的彎矩選擇題：（請(qǐng)?jiān)谙铝羞x項(xiàng)中選擇一個(gè)正確答案并填在括號(hào)內(nèi)）1如圖2-4-1所示，火車(chē)輪軸產(chǎn)生的是（ ）。A拉伸或壓縮變形 B剪切變形 C扭轉(zhuǎn)變形 D彎曲變形圖2-4-1（D）2梁彎曲時(shí)，橫截面的內(nèi)力有（ ）。 A拉力 B壓力 C剪力 D扭矩（C）3懸臂梁在承受同一個(gè)集中載荷時(shí)（ ）。A作用點(diǎn)在梁的中間時(shí)，產(chǎn)生的彎矩最大 B作用點(diǎn)在離固定端最近時(shí)，產(chǎn)生的彎矩最大 C作用點(diǎn)在離固定端最遠(yuǎn)時(shí)，產(chǎn)生的彎矩最大 D彎矩的大小與作用點(diǎn)的位置無(wú)關(guān)（C）4平面彎曲時(shí)，梁上的外力（或力偶）均作用在梁的（ ）。A軸線上 B

28、縱向?qū)ΨQ(chēng)平面內(nèi) C軸面內(nèi)（B）5當(dāng)梁的縱向?qū)ΨQ(chēng)平面內(nèi)只有力偶作用時(shí)，梁將產(chǎn)生 （ ）。A平面彎曲 B一般彎曲 C純彎曲（C）6梁純彎曲時(shí)，截面上的內(nèi)力是（ ）。A彎矩 B扭矩 C剪力 D軸力 E.剪力和彎矩（A）7如圖2-4-2所示，懸臂梁的B端作用一集中力，使梁產(chǎn)生平面彎曲的是圖（ ）。A B圖2-4-2（A）8梁受力如圖2-4-3所示，對(duì)其各段的彎矩符號(hào)判斷正確的是（ ）。圖2-4-3A.AC段“”；CD段“”；DB段“” B.AC段“”；CD段“”“”；DB段“”C.AC段“”“”；C-段“”；DB段“”（B）9當(dāng)梁上的載荷只有集中力時(shí)，彎矩圖為（ ）。A.水平直線 B曲線 C斜直線（C

29、）作圖與計(jì)算題：1如圖2-4-5所示，梁AB上作用一力F，F(xiàn)=50kN，l =2m，求C點(diǎn)的彎矩值。圖2-4-5參考答案：解：用截面法求C處截面彎矩取C截面右側(cè)梁計(jì)算MWCFl/350000×2/333333.3N·m2如圖2-4-6所示，梁AB上作用載荷F大小相同，但作用點(diǎn)位置和作用方式不同，試?yán)L出圖示各種情況下梁AB的彎矩圖，并比較其中哪一種加載方式使梁AB產(chǎn)生的彎矩最大？哪一種最?。?。a) b) c) d)圖2-4-6 參考答案：a圖：彎矩值最大MWCFl/4d圖：彎矩值最小MWCFl/8a) b) c) d)圖2-4-6參考答案3繪出圖2-4-7所示各梁的彎矩圖。

30、a) b)圖2-4-7參考答案：a) b)圖2-4-7參考答案4繪出圖2-4-8所示各梁的彎矩圖。 圖2-4-8參考答案： a) b)圖2-4-8參考答案任務(wù)2 螺栓壓板夾具中壓板正應(yīng)力的計(jì)算選擇題：（請(qǐng)?jiān)谙铝羞x項(xiàng)中選擇一個(gè)正確答案并填在括號(hào)內(nèi)）1圖2-4-9所示懸臂梁，在外力偶矩M的作用下，N-N截面應(yīng)力分布圖正確的是（ ） A B C D圖2-4-9（D）2梁彎曲時(shí)橫截面上的最大正應(yīng)力在（ ）。A.中性軸上 B.對(duì)稱(chēng)軸上 C.離中性軸最遠(yuǎn)處的邊緣上（C）3圖2-4-10所示各截面面積相等，則抗彎截面系數(shù)的關(guān)系是（ ）。圖2-4-10A.WzaWzbWzc B.WzaWzbWzc C.Wza

31、WzbWzc（C）4純彎曲梁的橫截面上（ ）。A只有正應(yīng)力 B只有剪應(yīng)力 C既有剪應(yīng)力又有正應(yīng)力（A）5若矩形截面梁的高度h和寬度b分別增大一倍，其抗彎截面系數(shù)將增大 （ ）。 A.2倍 B.4倍 C.8倍 D.16倍（C）6圖2-4-11表示橫截面上的應(yīng)力分布圖，其中屬于直梁彎曲的是圖（ ），屬于圓軸扭轉(zhuǎn)的是圖（ ）。A B C圖2-4-11（B） （A）7在圖2-4-12所示各梁中，屬于純彎曲的節(jié)段是（ ）。A圖a中的AB，圖b中的BC，圖c中的BCB圖a中的AC，圖b中的AD，圖c中的BCC圖a中的AB，圖b中的AC，圖c中的AB圖2-4-12（A）8材料彎曲變形后（ ）長(zhǎng)度不變。A外層

32、 B中性層 C內(nèi)層（B）9一圓截面懸臂梁，受力彎曲變形時(shí)，若其它條件不變，而直徑增加一倍，則其最大正應(yīng)力是原來(lái)的_倍。 A： B：8 C：2D： （A）10橫截面上僅有彎矩而無(wú)剪力的梁段稱(chēng)為 。 A：平面彎曲梁 B：純彎曲梁（B）11梁的橫截面上最大正應(yīng)力相等的條件是_。A：與橫截面積相等 B：與（抗彎截面系數(shù)）相等 C：與相等，且材料相等（B）作圖與計(jì)算題：1根據(jù)圖2-4-13所示梁上外力偶矩M的方向，繪出截面1-1上應(yīng)力分布情況。圖2-4-13參考答案：圖2-4-13參考答案2根據(jù)圖2-4-14所示截面上的彎矩Mw，繪出該截面上正應(yīng)力分布情況。 圖2-4-14參考答案：圖2-4-14參考答

33、案3圖2-4-15所示懸臂梁，梁長(zhǎng)L=100 cm ,集中載荷F=10000 N ,梁截面為工字形，已知其102 cm3試求出該懸臂梁上最大正應(yīng)力。圖2-4-15參考答案：解：懸臂梁的最大彎矩在固定端處，該處的最大彎矩值為MWmaxFL10000×1000107N·m m其最大正應(yīng)力為maxMWmax/WZ107 N·mm /102000mm398MPa任務(wù)3 確定銑床夾具中壓板的厚度選擇題：（請(qǐng)?jiān)谙铝羞x項(xiàng)中選擇一個(gè)正確答案并填在括號(hào)內(nèi)）1工廠大型廠房的吊車(chē)橫梁，一般都使用（ ）。A矩形鋼 B工字鋼 C圓鋼 D槽鋼（B）2圖2-4-17所示截面積相等的四根梁，抗彎

34、截面系數(shù)最大的是（ ）。A B C D圖2-4-17（A）3圖2-4-18所示工字鋼的兩種放置方法，對(duì)提高抗彎強(qiáng)度有利的是（ ）。 A B圖2-4-18（B）4如圖2-4-19所示，用T形截面形狀的鑄鐵材料作懸臂梁，從提高梁的彎曲強(qiáng)度考慮，圖（ ）的方案是合理的。 A B圖2-4-19（B）5等強(qiáng)度梁各橫截面上 數(shù)值近似相等。A最大正應(yīng)力 B彎矩 C面積 D抗彎截面系數(shù)（A）計(jì)算題： 1圖2-4-20所示矩形截面的懸臂梁，在B端受力F作用，已知b20mm，h60mm，L600mm，120MPa 。求力F的最大許用值。圖2-4-20 參考答案：解：懸臂梁的最大彎矩在固定端處，該處的最大彎矩值為M

35、WmaxFL由，WZ得F120×2400N 2圖2-4-21所示為一圓形截面外伸梁。已知m ,載荷F =8.4 KN,試計(jì)算梁的最危險(xiǎn)截面的彎矩。若材料許用應(yīng)力= 160MPa ，試計(jì)算此梁安全工作所需要的直徑。圖2-4-21參考答案：解：根據(jù)圖示外伸梁的受力情況分析可知，梁B截面處彎矩最大，該截面為危險(xiǎn)截面。由截面法可求得MwmaxMwBFa8400× 0.43360N·m由，WZ0.1d3得0.1d3Mwmax/3360000/16021000d59.4mm取d60mm3跳水運(yùn)動(dòng)的跳板如圖2-4-22所示，設(shè)運(yùn)動(dòng)員體重為800N，跳板材料的許用應(yīng)力為45MPa。試確定跳板厚度。圖2-4-22參考答案：解：最