材料力学第五版答案

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材料力学第五版课后习题答案

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7-4[习题7-3] 一拉杆由两段沿n m -面胶合而成。

由于实用的原因,图中的α角限于060~0范围内。

作为“假定计算”,对胶合缝作强度计算时,可以把其上的正应力和切应力分别与相应的许用应力比较。

现设胶合缝的许用切应力][τ为许用拉应力][σ的4/3,且这一拉杆的强度由胶合缝强度控制。

为了使杆能承受最大的荷载F ,试问α角的值应取多大? 解:AFx =σ;0=y σ;0=x τ ατασσσσσα2s i n 2c o s 22x yx yx --++=][22cos 12cos 22σαασα≤+=+=A F A F A F ][22cos 1σα≤+A F ,][cos 2σα≤AFασ2cos ][A F ≤,ασ2max,cos ][AF N = ατασστα2c o s 2s i n 2x yx +-=][3][2sin στατα=≤=F ,σ][5.1A F ≤,σ][5.1max,AF T =由切应力强度条件控制最大荷载。

由图中可以看出,当060=α时,杆能承受最大荷载,该荷载为:A F ][732.1max σ=7-6[习题7-7] 试用应力圆的几何关系求图示悬臂梁距离自由端为m 72.0的截面上,在顶面以下mm 40的一点处的最大及最小主应力,并求最大主应力与x 轴之间的夹角。

解:(1)求计算点的正应力与切应力MPa mm mm mm N bh My I My z 55.1016080401072.01012124363=⨯⨯⋅⨯⨯⨯===σMPa mm mm mm N bI QS z z 88.0801608012160)4080(10104333*-=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯-==τ (2)写出坐标面应力 X (10.55,-0.88)Y (0,0.88)(3) 作应力圆求最大与最小主应力,并求最大主应力与x 轴的夹角 作应力圆如图所示。

从图中按比例尺量得:MPa 66.101=σ MPa 06.03-=σ 0075.4=α7-7[习题7-8] 各单元体面上的应力如图所示。

材料力学第五版(I)孙训方版课后习题答案

材料力学第五版(I)孙训方版课后习题答案

材料力学第五版(I )孙训方版课后习题答案[习题2-2]一打入基地内的木桩如图所示,杆轴单位长度的摩擦力f=kx**2,试做木桩的后力图。

解:由题意可得:33233110,,3/()3/(/)ll N fdx F kl F k F l F x Fx l dx F x l =====⎰⎰1有3[习题2-3] 石砌桥墩的墩身高m l 10=,其横截面面尺寸如图所示。

荷载kN F 1000=,材料的密度3/35.2m kg =ρ,试求墩身底部横截面上的压应力。

解:墩身底面的轴力为:g Al F G F N ρ--=+-=)( 2-3图)(942.31048.935.210)114.323(10002kN -=⨯⨯⨯⨯+⨯--=墩身底面积:)(14.9)114.323(22m A =⨯+⨯=因为墩为轴向压缩构件,所以其底面上的正应力均匀分布。

MPa kPa mkNA N 34.071.33914.9942.31042-≈-=-==σ[习题2-7] 图示圆锥形杆受轴向拉力作用,试求杆的伸长。

2-7图解:取长度为dx 截离体(微元体)。

则微元体的伸长量为:)()(x EA Fdx l d =∆ ,⎰⎰==∆l l x A dxE F dx x EA F l 00)()(lxr r r r =--121,22112112d x l d d r x l r r r +-=+⋅-=, 2211222)(u d x ld d x A ⋅=⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=ππ,dx l d d du d x l d d d 2)22(12112-==+- du d d ldx 122-=,)()(22)(221212udu d d l du u d d lx A dx -⋅-=⋅-=ππ 因此,)()(2)()(202100u dud d E Fl x A dx E F dx x EA F l l l l⎰⎰⎰--===∆πlld x l d d d d E Fl u d d E Fl 011221021221)(21)(2⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡+--=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=ππ ⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-+--=21221)(2111221d d l l d d d d E Fl π⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=122122)(2d d d d E Fl π214d Ed Fl π=[习题2-10] 受轴向拉力F 作用的箱形薄壁杆如图所示。

材料力学第五版答案

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材料力学第五版答案《材料力学第五版》是一本经典的材料力学教材,该书共有许多章节和习题。

本文将提供材料力学第五版最后一章章节的答案,该章节主要涉及金属塑性力学和断裂力学。

第一题:a) 塑性变形是材料在超过其弹性极限后发生的一种永久性变形。

弹性极限是材料允许的能够恢复到初始状态的最大应力。

b) 应力应变曲线通常包括线性弹性区域,屈服点,塑性变形和断裂点。

线性弹性区域是材料在该区域内表现出线性应力应变关系的区域。

屈服点是材料开始发生塑性变形的应力点。

塑性变形是材料发生的永久性形变。

断裂点是材料发生断裂的应力点。

c) 应力集中是材料中的应力超过了平均应力的区域。

因为应力集中可能导致材料的断裂,所以在设计中需要避免应力集中的情况。

d) 岩石的破裂通常是由于岩石中的裂纹被应力集中引起的。

这种类型的破裂通常是一种断裂型破裂。

e) 塑性断裂是材料发生塑性变形后发生的断裂。

塑性断裂通常是由于材料中存在的缺陷或裂纹在受到应力时扩展所引起的。

f) 塑性应变通常指的是材料发生塑性变形后的永久性应变。

g) 断裂韧性是材料抵抗断裂的能力。

材料的断裂韧性通常与其断裂过程中的塑性行为有关。

第二题:a) 蹲踞曲线是一种用于描述材料的屈服行为的曲线。

蹲踞曲线通常包括弹性区域,上升曲线和下降曲线。

在弹性区域内,应力和应变成正比。

在上升曲线区域,应力继续增加,直到达到材料的屈服点。

在下降曲线区域,应力开始下降,材料开始发生塑性变形。

b) 应力松弛是材料在恒定应变下的应力降低。

这种材料的行为通常被描述为应力松弛曲线。

在应力松弛曲线上,应力随时间而减小。

c) 蠕变是材料在恒定应力下的变形。

蠕变行为通常被描述为蠕变曲线。

在蠕变曲线上,应变随时间而增加,而应力保持恒定。

d) 疲劳是由于材料在交替应力作用下发生的损坏。

疲劳损伤通常发生在一些应力高度集中的部分,例如焊接缝或表面缺陷。

e) 断裂韧性是材料抵抗断裂的能力,通常与材料的断裂过程中的塑性行为有关。

材料力学第五版课后题答案(孙训芳)

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材料⼒学第五版课后题答案(孙训芳)材料⼒学(I)第五版(孙训芳编)⽢肃建筑职业技术学院长安⼤学⼟⽊⼯程材料⼒学复习材料材料⼒学第五版课后答案(孙训芳编)4-1试求图⽰各梁中指定截⾯上的剪⼒和弯矩 a (5)=h (4)001100110002222200022132241111223121140,222233RA RB S S q F F a q a q F q a a q aa M q a q a q aF M q a a q a a q a ----====-==-===-=b (5)=f (4)4-2试写出下列各梁的剪⼒⽅程和弯矩⽅程,并作剪⼒图和弯矩图 a (5)=a (4)b(5)=b(4)f(5)=f(4)4-3试利⽤载荷集度,剪⼒和弯矩间的微分关系做下列各梁的弯矩图和剪⼒e和f题)(e)(f)(h)4-4试做下列具有中间铰的梁的剪⼒图和弯矩图。

4-4 (b) 4-5 (b)4-5.根据弯矩、剪⼒与荷载集度之间的关系指出下列玩具和剪⼒图的错误之处,并改正。

4-6.已知简⽀梁的剪⼒图如图所⽰,试做梁的弯矩图和荷载图,梁上五集中⼒偶作⽤。

4-6(a) 4-7(a)4-7.根据图⽰梁的弯矩图做出剪⼒图和荷载图。

4-8⽤叠加法做梁的弯矩图。

4-8(b) 4-8(c)4-9.选择合适的⽅法,做弯矩图和剪⼒图。

4-9(b) 4-9(c)4-104-14.长度l=2m的均匀圆⽊,欲锯做Fa=0.6m的⼀段,为使锯⼝处两端⾯开裂最⼩,硬是锯⼝处弯矩为零,现将圆⽊放在两只锯⽊架上,⼀只锯⽊架放在圆⽊⼀段,试求另⼀只锯⽊架应放位置。

x=0.4615m4-184-19M=30KN 4-214-234-254-284-294-334-364-355-25-35-75-15。

材料力学第五版课后题答案孙训芳

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材料力学第五版课后题答案孙训芳材料力学第五版课后答案(孙训芳编)[习题2-2]一打入基地内的木桩如图所示,杆轴单位长度的摩擦力f=kx**2,试做木桩的后力图。

解:由题意可得:[习题2-3]石砌桥墩的墩身高,其横截面面尺寸如图所示。

荷载,材料的密度,试求墩身底部横截面上的压应力。

解:墩身底面的轴力为:2-3图墩身底面积:因为墩为轴向压缩构,所以其底面上的正应力均匀分布。

[习题2-7]图示圆锥形杆受轴向拉力作用,试求杆的伸长。

2-7图解:取长度为截离体(微元体)。

则微元体的伸长量为:,,,,,因此,[习题2-10]受轴向拉力F作用的箱形薄壁杆如图所示。

已知该材料的弹性常数为,试求C与D两点间的距离改变量。

解:式中,,故:,,[习题2-11]图示结构中,AB为水平放置的刚性杆,杆1,2,3材料相同,其弹性模量,已知,,,。

试求C点的水平位移和铅垂位移。

变形协调图受力图2-11图解:(1)求各杆的轴力以AB杆为研究对象,其受力图如图所示。

因为AB平衡,所以,,由对称性可知,,(2)求C点的水平位移与铅垂位移。

A点的铅垂位移:B点的铅垂位移:1、2、3杆的变形协(谐)调的情况如图所示。

由1、2、3杆的变形协(谐)调条,并且考虑到AB为刚性杆,可以得到C点的水平位移:C点的铅垂位移:[习题2-12]图示实心圆杆AB和AC在A点以铰相连接,在A点作用有铅垂向下的力。

已知杆AB和AC的直径分别为和,钢的弹性模量。

试求A点在铅垂方向的位移。

解:(1)求AB、AC杆的轴力以节点A为研究对象,其受力图如图所示。

由平衡条得出::………………………(a):………………(b)(a)(b)联立解得:;(2)由变形能原理求A点的铅垂方向的位移式中,;;故:[习题2-13]图示A和B两点之间原有水平方向的一根直径的钢丝,在钢丝的中点C加一竖向荷载F。

已知钢丝产生的线应变为,其材料的弹性模量,钢丝的自重不计。

试求:(1)钢丝横截面上的应力(假设钢丝经过冷拉,在断裂前可认为符合胡克定律);(2)钢丝在C点下降的距离;(3)荷载F的值。

(精品)材料力学第五版(孙训方)课后题答案

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材料力学第五版课后答案[习题2-2]一打入基地内的木桩如图所示,杆轴单位长度的摩擦力f=kx**2,试做木桩的后力图。

解:由题意可得:33233110,,3/()3/(/)ll N fdx F kl F kF l F x Fx l dx F x l =====⎰⎰1有3[习题2-3] 石砌桥墩的墩身高m l10=,其横截面面尺寸如图所示。

荷载kN F 1000=,材料的密度3/35.2m kg =ρ,试求墩身底部横截面上的压应力。

解:墩身底面的轴力为:g Al F G F N ρ--=+-=)( 2-3图 )(942.31048.935.210)114.323(10002kN -=⨯⨯⨯⨯+⨯--=墩身底面积:)(14.9)114.323(22m A =⨯+⨯=因为墩为轴向压缩构件,所以其底面上的正应力均匀分布。

MPa kPa m kNA N 34.071.33914.9942.31042-≈-=-==σ[习题2-7] 图示圆锥形杆受轴向拉力作用,试求杆的伸长。

2-7图解:取长度为dx 截离体(微元体)。

则微元体的伸长量为:)()(x EA Fdx l d =∆ ,⎰⎰==∆l l x A dxE F dx x EA F l 00)()(l xr r r r =--121,22112112d x l d d r x l r r r +-=+⋅-=,2211222)(u d x ld d x A ⋅=⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=ππ,dx l d d du d x l d d d 2)22(12112-==+-du d d ldx 122-=,)()(22)(221212udu d d l du u d d l x A dx -⋅-=⋅-=ππ 因此,)()(2)()(202100udu d d E Fl x A dx E F dx x EA F l l l l⎰⎰⎰--===∆π lld x l d d d d E Fl u d d E Fl 011221021221)(21)(2⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡+--=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=ππ ⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-+--=21221)(2111221d d l l d d d d E Fl π⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=122122)(2d d d d E Fl π214dEd Fl π=[习题2-10] 受轴向拉力F 作用的箱形薄壁杆如图所示。

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[习题2-2]一打入基地内的木桩如图所示,杆轴单位长度的摩擦力f=kx**2,试做木桩的后力图。

解:由题意可得:33233110,,3/()3/(/)ll N fdx F kl F k F l F x Fx l dx F x l =====⎰⎰1有3[习题2-3] 石砌桥墩的墩身高m l 10=,其横截面面尺寸如图所示。

荷载kN F 1000=,材料的密度3/35.2m kg =ρ,试求墩身底部横截面上的压应力。

解:墩身底面的轴力为:g Al F G F N ρ--=+-=)( 2-3图)(942.31048.935.210)114.323(10002kN -=⨯⨯⨯⨯+⨯--=墩身底面积:)(14.9)114.323(22m A =⨯+⨯=因为墩为轴向压缩构件,所以其底面上的正应力均匀分布。

MPa kPa m kNA N 34.071.33914.9942.31042-≈-=-==σ[习题2-7] 图示圆锥形杆受轴向拉力作用,试求杆的伸长。

2-7图解:取长度为dx 截离体(微元体)。

则微元体的伸长量为:)()(x EA Fdx l d =∆ ,⎰⎰==∆l l x A dxE F dx x EA F l 00)()( lxr r r r =--121,22112112d x l d d r x l r r r +-=+⋅-=,2211222)(u d x l d d x A ⋅=⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=ππ,dx l d d du d x l d d d 2)22(12112-==+- du d d ldx 122-=,)()(22)(221212udu d d l du u d d lx A dx -⋅-=⋅-=ππ 因此,)()(2)()(202100u dud d E Fl x A dx E F dx x EA F l l l l⎰⎰⎰--===∆πlld x l d d d d E Fl u d d E Fl 011221021221)(21)(2⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡+--=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=ππ ⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-+--=21221)(2111221d d l l d d d d E Fl π ⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=122122)(2d d d d E Fl π214d Ed Fl π=[习题2-10] 受轴向拉力F 作用的箱形薄壁杆如图所示。

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材料力学(I)第五版(孙训芳编)甘肃建筑职业技术学院长安大学土木工程材料力学温习材料材料力学第五版课后答案(孙训芳编)4-1试求图示各梁中指定截面上的剪力和弯矩 a (5)=h (4)001100110002222200022132241111223121140,222233RA RB S S q F F a q a q F q a a q aa M q a q a q aF M q a a q a a q a ----==⨯==-⨯==-⨯⨯⨯===⨯-⨯⨯⨯=b (5)=f (4)4-2试写出以下各梁的剪力方程和弯矩方程,并作剪力图和弯矩图 a (5)=a (4)b(5)=b(4)f(5)=f(4)4-3试利用载荷集度,剪力和弯矩间的微分关系做以下各梁的弯矩图和剪力e和f题)(e)(f)(h)4-4试做以下具有中间铰的梁的剪力图和弯矩图。

4-4 (b) 4-5 (b)4-5.依照弯矩、剪力与荷载集度之间的关系指出以下玩具和剪力图的错误的地方,并更正。

4-6.已知简支梁的剪力图如下图,试做梁的弯矩图和荷载图,梁上五集中力偶作用。

4-6(a) 4-7(a)4-7.依照图示梁的弯矩图做出剪力图和荷载图。

4-8用叠加法做梁的弯矩图。

4-8(b) 4-8(c)4-9.选择适合的方式,做弯矩图和剪力图。

4-9(b) 4-9(c)4-104-14.长度l=2m的均匀圆木,欲锯做Fa=的一段,为使锯口处两头面开裂最小,硬是锯口处弯矩为零,现将圆木放在两只锯木架上,一只锯木架放在圆木一段,试求另一只锯木架应放位置。

x=4-184-19M=30KN 4-214-234-254-284-294-334-364-355-25-35-75-155-225-23 选22a工字钢5-246-4 6/((233))A l Fl EA ∆=+6-127-3-55mpa 。

-55mpa7-4[习题7-3] 一拉杆由两段沿n m -面胶合而成。

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