材料力學(xué)習(xí)題解答PPT通用課件

1、材料力學(xué)習(xí)題解答2拉伸與壓縮23 圖示結(jié)構(gòu)為剛性梁，重物重量 ，可自由地在 間移動(dòng)，兩桿均為實(shí)心圓形截面桿，1號(hào)桿的許用應(yīng)力為，2號(hào)桿的許用應(yīng)力為，不計(jì)剛性梁的重量。試確定兩桿的直徑。 解：當(dāng)載荷移動(dòng)到A處時(shí)1號(hào)桿最危險(xiǎn)。當(dāng)載荷移動(dòng)到B處時(shí)2號(hào)桿最危險(xiǎn)。24 圖示桁架結(jié)構(gòu)，1號(hào)桿為圓形截面鋼桿，2號(hào)桿為正方形截面木桿，載荷，鋼材的許用應(yīng)力為，木材的許用應(yīng)力為，試確定1號(hào)和2號(hào)桿的邊長(zhǎng) 。桿的直徑解：25 圖示結(jié)構(gòu)橫梁均為剛性梁，1號(hào)桿和2號(hào)桿的截，不計(jì)橫梁的重量， 面直徑分別為試求兩桿截面上的應(yīng)力。 解：將結(jié)構(gòu)從中間鉸處拆開，由右邊梁的平衡有：26 某銑床工作臺(tái)進(jìn)油缸如圖所示，油缸內(nèi)壓為油缸內(nèi)

2、徑，活塞桿直徑，活塞桿材料的許用應(yīng)力，試校核活塞桿的強(qiáng)度。解：桿件所受的拉力為：桿件中的應(yīng)力為：活塞桿安全。27* 如圖所示結(jié)構(gòu)，直徑、高度的立柱由三根鋼纜同步拉緊固定在豎直方向，鋼纜下端均勻固定在的圓周上。每根鋼纜由80根直徑的鋼絲制成，忽略鋼纜中可能，則盡可能存在的預(yù)應(yīng)力，如果鋼纜還能承受的拉應(yīng)力為拉緊鋼纜后，立柱截面上所承受的最大附加應(yīng)力為多大？解：假設(shè)每根鋼纜的張力是：則立柱所受的壓力為：盡可能拉緊鋼纜時(shí)，鋼纜能承受的最大張力是：28. 如圖所示結(jié)構(gòu)，是水平剛性橫梁，不計(jì)其重量。1、2號(hào)、，且，載荷可以在剛性梁上自由移動(dòng)。桿的橫截面面積相同，材料的許用應(yīng)力分別為（1）求結(jié)構(gòu)的許可載荷。

3、（2）求結(jié)構(gòu)能承受的最大載荷。解：（1）載荷靠近右端最危險(xiǎn)。（2）假設(shè)載荷作用在靠近左端距離為x地方結(jié)構(gòu)承受的載荷最大。當(dāng)1，2號(hào)桿件均達(dá)到其許用應(yīng)力時(shí)，結(jié)構(gòu)承受的載荷最大。結(jié)構(gòu)的許可載荷為：29如圖所示桿件由兩塊材料連接而成，圖中斜線即為粘膠層，桿件在兩端受拉力作用，若粘膠層的許用正應(yīng)力是其許用切應(yīng)力的兩倍，若限定合理的傾角是多大？，則粘膠層最解：斜截面上的應(yīng)力公式為：粘膠層最合理的傾角應(yīng)滿足：30如圖所示結(jié)構(gòu)，球體重量為，可在剛性梁上自由移動(dòng)， 和，長(zhǎng)度均為，兩桿 。不計(jì)剛性梁 的重量。（1）橫梁中點(diǎn)的最大和梁滾動(dòng)？ 1號(hào)桿和2號(hào)桿的抗拉剛度分別為距離為最小豎向位移是多少？（2）球體放在何

4、處，才不會(huì)使其沿解：假設(shè)載荷作用在靠近左端距離為x地方.載荷靠近1號(hào)桿作用.載荷靠近2號(hào)桿作用.30如圖所示結(jié)構(gòu)，球體重量為，可在剛性梁上自由移動(dòng)， 和，長(zhǎng)度均為，兩桿 。不計(jì)剛性梁 的重量。（1）橫梁中點(diǎn)的最大和梁滾動(dòng)？ 1號(hào)桿和2號(hào)桿的抗拉剛度分別為距離為最小豎向位移是多少？（2）球體放在何處，才不會(huì)使其沿解：球不會(huì)滾動(dòng)則要求：球放在離右邊三分之一的距離處時(shí)，球不會(huì)滾動(dòng)。31如圖所示結(jié)構(gòu)， 是剛性梁，拉桿的抗拉剛度為不計(jì)剛性梁的重量。求剛性梁上點(diǎn)的豎向位移和水平位移。解：拉桿的拉力為：（向右）（向下）32*. 如圖所示結(jié)構(gòu)， 是剛性梁，橫截面為的鋼索繞過無，鋼索的彈性模量，不計(jì)剛性點(diǎn)的豎向

5、位移。摩擦的滑輪。載荷梁的重量。試求鋼索橫截面上的應(yīng)力以及剛性梁上解：假設(shè)鋼纜的張力是：鋼纜的伸長(zhǎng)是：33. 如圖所示很長(zhǎng)的直鋼纜須考慮其自重的影響，設(shè)鋼纜材料的密度為，彈性模量為，許用應(yīng)力為，截面面積為，在其下端受有載荷的作用，試計(jì)算鋼纜所允許的長(zhǎng)度以及其總伸長(zhǎng)量。采用疊加法求解解：載荷引起的應(yīng)力和伸長(zhǎng)：自重引起的應(yīng)力和伸長(zhǎng)：總應(yīng)力：總伸長(zhǎng)： 34. 如圖所示結(jié)構(gòu)，是剛性橫梁，不計(jì)其重量。1，2號(hào)桿的，兩桿材料相同，許用應(yīng)力為，尺寸。求結(jié)構(gòu)的許可載荷。 直徑均為解：一次超靜定問題。平衡方程：物理方程：幾何方程：補(bǔ)充方程：35如圖所示桁架結(jié)構(gòu)，各桿的抗拉剛度均為 ，載荷 為已知。試求各桿中的軸

6、力。平衡方程:解：協(xié)調(diào)方程：物理方程:補(bǔ)充方程:36如圖所示桿件兩端固定，分別受集中軸向載荷和均布軸向載荷的作用，求桿件固定端的約束反力以及桿件中的最大軸力。解：一次超靜定問題。采用疊加法求解當(dāng)：37如圖所示，木制桿件的四個(gè)棱邊分別用四個(gè)的等邊角鋼加固，角鋼的許用應(yīng)力，彈性模量，木材的許用應(yīng)力，彈性模量，每根角鋼的橫截面面積為求結(jié)構(gòu)的許可載荷解：一次超靜定問題。平衡方程：物理方程：幾何方程：補(bǔ)充方程：37如圖所示，木制桿件的四個(gè)棱邊分別用四個(gè)的等邊角鋼加固，角鋼的許用應(yīng)力，彈性模量，木材的許用應(yīng)力，彈性模量，每根角鋼的橫截面面積為求結(jié)構(gòu)的許可載荷解：38如圖所示結(jié)構(gòu)，是剛性橫梁，不計(jì)其重量。1

7、，2號(hào)桿為許用壓應(yīng)力為，載荷，試確定兩桿的 材料和截面面積均相同的圓形截面桿，其許用拉應(yīng)力為截面直徑。 解：一次超靜定問題。平衡方程：物理方程：幾何方程：補(bǔ)充方程：38如圖所示結(jié)構(gòu)，是剛性橫梁，不計(jì)其重量。1，2號(hào)桿為許用壓應(yīng)力為，載荷，試確定兩桿的 材料和截面面積均相同的圓形截面桿，其許用拉應(yīng)力為截面直徑。 解：一次超靜定問題。39如圖所示結(jié)構(gòu)，CB是剛性橫梁，不計(jì)其重量。1，2號(hào)桿的線熱膨脹系數(shù)為，兩桿截面如果兩桿的溫度均升高了，求兩桿截面材料相同，其彈性模量為E,面積均為A,上的溫度應(yīng)力。解：溫度引起的變形：42如圖所示結(jié)構(gòu)， 是水平剛性橫梁，不計(jì)其重量。1、2號(hào)桿的材料和橫截面面積均相

8、同，材料的彈性模量為 ，截面面積為 ，許用應(yīng)力為 。為提高結(jié)構(gòu)的許可載荷，可以將1號(hào)桿的長(zhǎng)度加工的比設(shè)計(jì)尺寸略短 ，然后再裝配起來。（1）求最合理的 值。（2）處理后的許可載荷 比不處理的許可載荷 提高了多少個(gè)百分點(diǎn)？解：平衡方程：幾何方程：物理方程：補(bǔ)充方程：裝配應(yīng)力：（拉）（壓）42如圖所示結(jié)構(gòu)， 是水平剛性橫梁，不計(jì)其重量。1、2號(hào)桿的材料和橫截面面積均相同，材料的彈性模量為 ，截面面積為 ，許用應(yīng)力為 。為提高結(jié)構(gòu)的許可載荷，可以將1號(hào)桿的長(zhǎng)度加工的比設(shè)計(jì)尺寸略短 ，然后再裝配起來。（1）求最合理的 值。（2）處理后的許可載荷 比不處理的許可載荷 提高了多少個(gè)百分點(diǎn)？解：載荷作用下桿件

9、中的應(yīng)力載荷應(yīng)力：（拉）（拉）42如圖所示結(jié)構(gòu)， 是水平剛性橫梁，不計(jì)其重量。1、2號(hào)桿的材料和橫截面面積均相同，材料的彈性模量為 ，截面面積為 ，許用應(yīng)力為 。為提高結(jié)構(gòu)的許可載荷，可以將1號(hào)桿的長(zhǎng)度加工的比設(shè)計(jì)尺寸略短 ，然后再裝配起來。（1）求最合理的 值。（2）處理后的許可載荷 比不處理的許可載荷 提高了多少個(gè)百分點(diǎn)？解：（1）合理的尺寸（拉）（拉）（拉）（壓）最合理的尺寸：42如圖所示結(jié)構(gòu)， 是水平剛性橫梁，不計(jì)其重量。1、2號(hào)桿的材料和橫截面面積均相同，材料的彈性模量為 ，截面面積為 ，許用應(yīng)力為 。為提高結(jié)構(gòu)的許可載荷，可以將1號(hào)桿的長(zhǎng)度加工的比設(shè)計(jì)尺寸略短 ，然后再裝配起來。（

10、1）求最合理的 值。（2）處理后的許可載荷 比不處理的許可載荷 提高了多少個(gè)百分點(diǎn)？解：（2）提高的百分點(diǎn)（拉）（拉）44如圖所示結(jié)構(gòu)各桿的抗拉剛度 相同。（1）求各桿的軸力。（2）節(jié)點(diǎn) 的豎向位移。解：本問題為一次超靜定問題平衡方程協(xié)調(diào)方程物理方程補(bǔ)充方程44如圖所示結(jié)構(gòu)各桿的抗拉剛度 相同。（1）求各桿的軸力。（2）節(jié)點(diǎn) 的豎向位移。45如圖所示兩端固定的立柱其密度為 ，立柱材料的彈性模量在拉伸時(shí)為 ，壓縮時(shí)為 ，立柱橫截面面積為 ，長(zhǎng)度為 ，試確定立柱僅在自重作用下兩固定端的約束反力。解：壓縮量拉伸量協(xié)調(diào)方程45如圖所示兩端固定的立柱其密度為 ，立柱材料的彈性模量在拉伸時(shí)為 ，壓縮時(shí)為 ，立柱橫截面面積為 ，長(zhǎng)度為 ，試確定立柱僅在自重作用下兩固定端的約束反力。解：45如圖所示兩端固定的立柱其密度為 ，立柱材料的彈性模量在