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工程力学(静力学和材料力学)第2版课后习题答案 范钦珊主编 第10章 组合受力与变形杆件的强度计算

工程力学(静力学和材料力学)第2版课后习题答案 范钦珊主编 第10章 组合受力与变形杆件的强度计算

解:危险截面在 A 处,其上之内力分量为: 弯矩: M y = FP1 a , M z = FP2 H 扭矩: M x = FP2 a 轴力: FNx = FP1 在截面上垂直与 M 方向的垂直线 ab 与圆环截 求得 M y 与 M z 的矢量和 M 过截面中心, 面边界交于 a、b 两点,这两点分别受最大拉应力和最大压应力。但由于轴向压力的作用,最 大压应力值大于最大拉应力值,故 b 点为危险点,其应力状态如图所示。 10-7 试求图 a 和 b 中所示之二杆横截面上最大正应力及其比值。 解: (a)为拉弯组合
7
y
y
A
O
0.795
B
14.526
+13.73MPa
z
(a)
O O
+14.43MPa
(b)
C
y
A
C
B B
y
A
O O
B
z
12.6mm
14.1mm
zC
−15.32MPa
16.55MPa
zC
z
(c)
(d)
习题 10-9 解图

+ σ max
= 14.526 − 0.795 = 13.73 MPa
− σ max = −14.526 − 0.795 = −15.32 MPa
Ebh
由此得
2 FP 6e
e=
10-9
ε1 − ε 2 h × ε1 + ε 2 6
图中所示为承受纵向荷载的人骨受力简图。试:
1.假定骨骼为实心圆截面,确定横截面 B-B 上的应力分布; 2.假定骨骼中心部分(其直径为骨骼外直径的一半)由海绵状骨质所组成,忽略海绵状承受 应力的能力,确定横截面 B-B 上的应力分布;

郑州大学-网络教育学院--结构力学-习题及答案

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《结构力学》第01章在线测试《结构力学》第01章在线测试剩余时间:38:46答题须知:1、本卷满分20分。

2、答完题后,请一定要单击下面的“交卷”按钮交卷,否则无法记录本试卷的成绩。

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第一题、单项选择题(每题1分,5道题共5分)1、对结构进行强度计算的目的,是为了保证结构A、既经济又安全B、不致发生过大的变形C、美观实用D、不发生刚体运动2、结构的刚度是指A、结构保持原有平衡形式的能力B、结构抵抗失稳的能力C、结构抵抗变形的能力D、结构抵抗破坏的能力3、结构的强度是指A、结构抵抗破坏的能力B、结构抵抗变形的能力C、结构抵抗失稳的能力D、结构保持原有平衡形式的能力4、对结构进行强度计算目的是为了保证结构A、既经济又安全B、不致发生过大的变形C、美观实用D、不发生刚体运动5、可动铰支座有几个约束反力分量A、一个B、两个C、三个D、四个第二题、多项选择题(每题2分,5道题共10分)1、下列哪种情况不是平面结构A、所有杆件的轴线都位于同一平面内,荷载也作用在该平面内B、所有杆件的轴线都位于同一平面内,荷载与该平面垂直C、所有杆件的轴线都位于同一平面内,荷载与该平面平行D、所有杆件的轴线都不位于同一平面内E、荷载不作用在结构的平面内2、对结构进行几何组成分析,是为了A、保证结构既经济又安全B、保证结构不致发生过大的变形C、使结构美观实用D、保证结构不发生刚体运动E、保证结构中各构件不发生相对刚体运动3、铰结点的受力特点是A、可以传递轴力B、可以传递剪力C、不能传递力矩D、不能传递力E、能传递力矩4、如果在一结点处,一些杆端刚结在一起,而另一些杆端铰结一起,这样的结点称为A、刚结点B、铰结点C、组合结点D、不完全铰结点E、半铰结点5、固定端支座的特点是A、不允许杆端移动B、只有一个反力C、允许杆端转动D、不允许杆端转动E、有两个反力和一个反力偶第三题、判断题(每题1分,5道题共5分)1、结构是建筑物和构筑物中承受荷载起骨架作用的部分。

工程力学习题答案7 廖明成

工程力学习题答案7 廖明成

第七章 杆类构件的应力分析与强度计算习 题7.1 图示阶梯形圆截面杆AC ,承受轴向载荷1200 kNF =与2100 kN F =, AB 段的直径mm 401=d 。

如欲使BC 与AB 段的正应力相同,试求BC 段的直径。

题7.1图解:如图所示:物体仅受轴力的作用,在有两个作用力的情况下经分析受力情况有:AB 段受力:1NAB F F = BC 段受力:12NBC F F F =+AB 段正应力:1221440.04NAB NAB AB AB F F F A d σππ⨯===⨯ BC 段正应力:()12222244NBC NBC BCBC F F F F A d d σππ+⨯===⨯ 而BC 与AB 段的正应力相同 即,BC AB σσ= 解出:249d mm ==7.2 图示轴向受拉等截面杆,横截面面积2500 mm A =,载荷50 kN F =。

试求图示斜截面()o30=α m-m 上的正应力与切应力,以及杆内的最大正应力与最大切应力。

mm题7.2图解:拉杆横截面上的正应力605000010050010N F F Pa MPa A A σ︒-====⨯ 应用斜截面上的正应力和剪应力公式:2300cos σσα︒︒= 030sin 22στα︒︒=有图示斜截面m-m 上的正应力与切应力为:3075MPa σ︒= 3043.3MPa τ︒=当0=α时,正应力达到最大,其值为max 0100MPa σσ︒== 即:拉压杆的最大正应力发生在横截面上,其值为100MPa 。

当45=α时,切应力最大,其值为0max 502MPa στ︒==即拉压杆的最大切应力发生在与杆轴成45的斜截面上,其值为50MPa 。

7.3图示结构中AC 为钢杆,横截面面积21200 mm A =,许用应力[]1160 Mpa σ=;BC 为铜杆,横截面面积22300 mmA =,许用应力[]2100 Mpa σ=。

钢结构计算题(含答案)

钢结构计算题(含答案)

钢结构计算题(含答案)某6m跨度简支梁的截面和荷载(包括梁自重)如图所示。

在距支座2.4m处,翼缘和腹板拼接连接,需要计算拼接的对接焊缝强度。

钢材为Q235,采用E43型焊条,手工焊,三级质量标准,施焊时采用引弧板。

首先计算焊缝截面处的内力,得到M=1036.8kN·m和V=144kN。

然后计算焊缝截面的几何特征值,包括惯性矩I、截面模量W、抵抗矩S_W1和S_W。

得到W=5.616×10^6mm^3和S_W=3.282×10^6 mm^3.接着计算焊缝的强度,得到f_v=185 N/mm^2和f_t=125 N/mm^2.根据计算得到的参数,计算焊缝的最大剪应力τ_max和最大正应力σ_max,分别为16.3 N/mm和178.9 N/mm^2.折算应力为179.8 N/mm^2,小于1.1f_t,因此焊缝强度满足要求。

另外,设计图示双盖板对接连接,钢板宽a=240 mm,厚度t=10 mm,钢材为Q235钢,焊条为E43,手工焊,轴力设计值N=550 kN。

首先确定盖板尺寸,按盖板与构件板等强度原则计算盖板厚度,得到t_1=6 mm。

然后根据构造要求确定焊角高度h_f,得到h_f≥4.74 mm。

1.对于侧面角焊缝的设计,每侧共有四条焊缝,每条角焊缝长度为205mm,取hf=6mm。

所需盖板全长为430mm。

2.若采用三面围焊,则端缝承载力为328KN,每条焊缝的长度为88mm。

所需盖板全长为190mm。

支架支柱的压力设计值为1600kN,柱两端铰接,钢材为Q235(f=215N/mm2),容许长细比为150.支柱选用焊接工字形截面,已知面积A=90cm2,ix=12.13cm,iy=63.6cm。

经验算此支柱的整体稳定,长细比lambdax=49.5,lambday=47.2.取长细比较大值,计算得Φ=0.859,满足正应力强度验算,不必验算强度。

3.对于图示简支梁,不计自重,Q235钢,不考虑塑性发展,密铺板牢固连接于上翼缘,均布荷载设计值为45kN/m,荷载分项系数为1.4,f=215N/mm。

压杆稳定与疲劳强度计算题1图示结构杆1和杆2的横截面均为圆形精品

压杆稳定与疲劳强度计算题1图示结构杆1和杆2的横截面均为圆形精品

压杆稳定与疲劳强度计算题1. 图示结构,杆1和杆2的横截面均为圆形,d 1=30mm ,两杆材料的弹性模量E=200GPa ,临界应力经验公式=304-1.12λ,λp =100,λs =60,稳定安全因数n st =3。

求压杆AB 允许的许可载荷P 。

解:杆AB :p804306001il μλp sλλλ为中柔度杆M P a421480121304121304cr..λ.σkN4715110304104214626cr.π.P 又平衡条件P F F 45sin 0BC y ,ABBC x45cos 0F F F ,P F ABstcr ABn P PF kN55034151][..P 许可载荷2. 图示结构中,圆截面杆CD 的直径d=50mm ,E=210GPa ,λp =100,稳定安全因数n st =2。

试确定该结构的最大载荷F max 。

解:由静力学平衡得CD 杆受到的压力为:F CD =2.5FP16045020001il μλN 158726450160102102232CDcrππAλE πF 22F CD = F CDcr /n st = 158726/2=79363N 所以F max = F CD /2.5=79363/2.5=31745.2N3. 图示结构中1、2两杆长度、截面积相同,1杆为圆截面,2杆为圆环截面(d 2/D 2=0.7)。

l=1.2m ,A=900mm 2,材料的E=200GPa ,λp =100,λs =60,临界应力经验公式=304-1.12λ。

求两杆的临界压力及结构失稳时的载荷P cr 。

解:(1)取AB 研究F A =F B =P/2F A 是1杆的压力,F B 是2杆的压力。

(2)求1杆的F 1crmm85.33900441A d mm 4625.8485.33411d i p 111424625.812001i l则N8801514290010200232221crAEF (3)求2杆的F 2cr\ mm 43.47mm900701414122222222D .D d D A )-()-(mm474.147.01443.4714222222])([D d D i p2s2283474.1412001i l则N 1899369008312130412130422cr )-()-(.A λ.F (4)求结构失稳时的载荷P crP cr =2F 1cr =2×88015=176030N4. 图示结构由曲杆BC 和矩形截面木杆AB 用球铰连接而成,截面尺寸b ×h=30×40,细长木压杆的λp =59,试求作用在结构节点B 处铅垂向下P 力的最大值。

机械零件的强度答案

机械零件的强度答案

同作用时的计算安全系数 Sca。 解:M: b M 3000003 46.875 MPa min Wb 0.1 40 T: T T 8000003 62.5 MPa max WT 0.2 40
S S
2 S S2
表示
复合(双向)应力状态下
疲劳或静
强度的安全系数,而
S
s
2 max 2 4 max
表示
复合(双向)
应力状态下的
静 强度的安全系数。
3—21 零件表面的强化处理方法有 化学热处理 、 高频表面淬火 、 表面硬化加工 等。 3—22 机械零件受载荷时,在 截面形状突变处 产生应力集中,应力集中的程度通常随材料 强度的增大而 增大 。
9
5 10 6 1 583.835 MPa 5 10 4 5 106 1 452.04 MPa 5 106 350 MPa
∵ 1N1 s , ∴ 1 N 1 s 550 MPa
1 N 9
2
1 N 3 1 3—28 某零件如图所示,材料的强度极限 σB=650Mpa,表面精车,不进行强化处理。试确定ⅠⅠ截面处的弯曲疲劳极限的综合影响系数 Kσ和剪切疲劳极限的综合影响系数 Kτ 因为:N3>N0,塑性材料,已进入无限寿命区,所以取 1 N 3 1 Ⅰ R3
⑵ 用作图法求极限应力σr 及安全系数(按 r=C 加载和无限寿命考虑) ; ⑶ 取[S]=1.3,试用计算法验证作图法求 S 值,并校验此轴是否安全。 解: (1)A 点(0,σ-1) ,B 点(σ0/2,σ0/2) ,S 点(σs.0) (2) k (

k

1

船体强度与结构答案

船体强度与结构答案

船体强度与结构答案【篇一:《船体结构与强度设计》复习题】txt>一、判断题1、长期以来,总强度一直是船体结构强度校核的主要方面。

(√)2、强度标准设计又称为计算设计方法,是目前应用比较广泛的方法。

(√)3、船舶除具有一定的强度外,还必须具有一定的刚度。

(√)4、对那些抗扭刚度较低的船体来说,扭转强度的研究就显得十分必要。

(√)5、在单跨梁的弯曲理论中,我们规定弯矩在梁的左断面逆时针为正,在梁的右断面顺时针为正,反之为负。

(√)7、通过在方程中引入初始点的弯曲要素值来求解梁挠度曲线方程的方法叫做“初参数法”。

(√)8、如果梁上受到几个载荷共同作用时,就可以用“叠加原理”来进行计算。

(√)10、在船体结构中,除了少数的桁架结构外,大多数的结构都是以弯曲变形为主的静不定杆系,例如连续梁、刚架及板架等属于这类杆系。

(√)11、变形连续条件就是变形协调条件。

(√)12、交叉梁系中不受任何外载荷作用的杆系称为无载杆。

(√)13、从原则上讲,力法可以解一切静不定结构。

(√)15、所谓“位移法”就是以杆系节点处的位移为基本未知数的方法。

(√)17、节点平衡方程又叫位移法方法,且此方程为正则方程。

(√)20、正则方程就是力的互等定理的反应。

(√)21、所谓“位移法”就是以杆系节点处的位移为基本未知数的方法。

(√)24、运用能量法能够解决结构的位移问题,也能解决静不定问题。

(√)26、在造船界,通常把杆件在弹性范围外失稳的力叫做临界力,以区别弹性范围内失稳的欧拉力。

(√)28、对于任意多跨连续梁,只要其每个跨度是等距、等断面的,并且两端是自由支持的,这时不论跨度有多少,其欧拉力都等于每跨单独时的欧拉力。

(√)29、当压应力小于临界应力时,杆件处于稳定平衡状态。

(√)30、当集中载荷或一定长度上的分布载荷转化为等价的每一理论站距间的矩形分布载荷时,应遵循“静力相当”的原则,即转化前后重力相等、重心位置不变。

(√)32、剖面模数比面积的意义就是产生单位剖面模数所需的剖面积。

《混凝土强度检验评定标准》试题附答案

《混凝土强度检验评定标准》试题附答案

《混凝土强度检验评定标准》试题附答案一、单选题格式(每题4个选择项,只有一个正确答案)1、混凝土强度检验评定标准(GB/T 50107-2010)的施行日期是(C)A、2010年10月1日B、2010年11月1日C、2010年12月1日D、2011年1月1日2、混凝土强度检验评定标准(GB/T 50107-2010),混凝土立方体试块抗压强度低于标准值的概率应为(A)A、5%B、10%C、15%D、20%3、混凝土强度检验评定标准(GB/T 50107-2010),某组混凝土试件测得3个试件的抗压强度分别为35Mpa,37Mpa,43Mpa,则该组试件的强度为(B)A、35MpaB、37MpaC、38MpaD、42Mpa4、混凝土强度检验评定标准(GB/T 50107-2010),混凝土标准养生的湿度为(D)A、80%B、85%C、90%D、95%5、混凝土强度检验评定标准(GB/T 50107-2010),塌落度试验时,从开始装桶到提起塌落筒的时间不应超过(A)A、2.5分钟B、3分钟C、4分钟D、5分钟6、混凝土强度检验评定标准(GB/T 50107-2010),某C30混凝土浇筑时,制作的试件为边长100mm的立方体试块,其抗压强度折算成边长为150mm的标准尺寸试件抗压强度时,折算系数为(C)A、0.85B、0.9C、0.95D、1.057、混凝土强度检验评定标准(GB/T 50107-2010):混凝土的物理力学性能试验中,试件以(C)个为一组。

A、1B、2C、3D、48、混凝土强度检验评定标准(GB/T 50107-2010):当一次连续浇筑同配合比的混凝土超过1000m3时,每(C)取样不应少于一次。

A、100m3B、150m3C、200m3D、250m39、混凝土强度检验评定标准(GB/T 50107-2010):当样本容量为12组时,其强度评定时合格评定系数λ1取值应为(D)A、0.85B、0.95C、1.05D、1.1510、混凝土强度检验评定标准(GB/T 50107-2010):标准中,混凝土各项强度指标的基本代表值是(A)A、立方体抗压强度标准值B、轴心抗压强度标准值C、轴心抗压强度设计值D、抗拉强度标准值11、混凝土强度检验评定标准(GB/T 50107-2010):评定混凝土强度采用的标准试件的尺寸,应为以下何种所示(B)A、100mm*100mm*100mmB、150mm*150mm*150mmC、150mm*150mm*300mmD、200mm*200mm*200mm12、混凝土强度检验评定标准(GB/T 50107-2010):高强混凝土的下列优点中,何项不正确(D)A、强度高B、可施加更大的预应力C、耐久性更好D、延性更好12、混凝土强度检验评定标准(GB/T 50107-2010):某混凝土拌合物的立方体抗压强度标准值为24.5MPa,则该混凝土的强度等级为(A)A、C20B、C24.5C、C25D、C3013、混凝土强度检验评定标准(GB/T 50107-2010):混凝土的强度等级是依据混凝土的(C)确定的。

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= 。
7.铁路车辆的车轮轴只受对称循环弯曲应力。
二、选择题:(20分)
1.某齿轮传动装置如图1所示,轮1为主动轮,则轮2的齿面接触应力应按B变化。
A.对称循环
B.脉动循环
C.循环特性r=-0.5的循环
D.循环特性r=+1的循环
2.图1所示的齿轮传动装置,轮1为主动轮,当轮1做双向回转时,则轮1齿面接触应力按B变化。
A.对称循环B.脉动循环C.循环特性r=-0.5的循环D.循环特性r=+1的循环
3.某单向回转工作的转轴,考虑起动、停车及载荷不平稳的影响,其危险截面处的切应力 的应力性质通常按下图中的B计算。
4.两等宽的圆柱体接触,其直径 ,弹性模量 ,则其接触应力值为A。
A. B. C. D.
5.某四个结构及性能相同的零件甲、乙、丙、丁,若承受最大应力 的值相等,而应力循环特零件是D。
A.300 B.428 C. 500.4 D.430.5
8.在下图所示的极限应力图中,工作应力N点位置如图,加载情况属于 情况,试用作图法判定其材料的极限应力取为D。
A. B. . C. D.
9.某结构尺寸相同的零件,当采用C材料制造时,其有效应力集中系数最大。
A.HT200 B.35号钢C.40CrNi D.45号钢
解:弯曲综合影响系数为 ,分别确定公式中的各项系数:
1) ——有效应力集中系数
这里有营业员们向顾客们示范着制作各种风格炯异的饰品,许多顾客也是学得不亦乐乎。据介绍,经常光顾“碧芝”的都是些希望得到世界上“独一无二”饰品的年轻人,他们在琳琅满目的货架上挑选,然后亲手串连,他们就是偏爱这种DIY的方式,完全自助在现场,有上班族在里面精挑细选成品,有细心的小女孩在仔细盘算着用料和价钱,准备自己制作的原料。可以想见,用本来稀奇的原料,加上别具匠心的制作,每一款成品都必是独一无二的。而这也许正是自己制造所能带来最大的快乐吧。
10.某截面形状一定的零件,当其尺寸增大时,其疲劳极限值将随之B。
A.增高B.降低C.不变D.规律不定
三、分析计算题(67分):
1.(15分)已知某一合金钢的 , , 。(1)试绘制(按比例)此材料试件的 简化极限应力图;(2)设此试件受 的变应力作用,试用所绘制的极限应力图求出该试件
在 这种情况下的极限应力 。
A.甲B乙C.丙D.丁
6.下图所示为四种圆柱体接触情况,各零件的材料相同,接触宽度及受载均相同,图中 ,则情况A的接触应力最大;C的接触应力最小。
7.某钢制零件材料的对称循环弯曲疲劳极限 ,若疲劳曲线指数m=9,应力循环基数 ,当该零件工作的实际应力循环次数 时,则按有限寿命计算,对应于N的疲劳极限 为CMPa。
1.2
0.04
2.09
(4)牌子响0.10
1.62
营销环境信息收集索引从上表中需要插值出 时
2、你大部分的零用钱用于何处? 则
2) ——尺寸系数,设试件直径为 ,圆柱形,查表得
3) ——表面质量系数,若轴为精车,由 ,查表得
中式饰品风格的饰品绝对不拒绝采用金属,而且珠子的种类也更加多样。五光十色的水晶珠、仿古雅致的嵌丝珐琅珠、充满贵族气息的景泰蓝珠、粗糙前卫的金属字母珠片的材质也多种多样。 4) ——强化系数,设试件直径 ,有应力集中,采用渗碳工艺,取 ;
1996年“碧芝自制饰品店”在迪美购物中心开张,这里地理位置十分优越,交通四通八达,由于位于市中心,汇集了来自各地的游客和时尚人群,不用担心客流量的问题。迪美有300多家商铺,不包括柜台,现在这个商铺的位置还是比较合适的,位于中心地带,左边出口的自动扶梯直接通向地面,从正对着的旋转式楼梯阶而上就是人民广场中央,周边4、5条地下通道都交汇于此,从自家店铺门口经过的90%的顾客会因为好奇而进去看一下。3.(20分)圆轴轴肩处的尺寸为:D=54mm,d=45mm,r=3mm。材料的力学性能为: , 试绘制零件的简化等寿命疲劳曲线。
1.20
1.10
1.16
0.04
2.09
2.00
2.054
0.10
我们熟练的掌握计算机应用,我们可以在网上搜索一些流行因素,还可以把自己小店里的商品拿到网上去卖,为我们小店提供了多种经营方式。1.62
1.59
1.618
经过三次插值计算可得当 时
十几年的学校教育让我们大学生掌握了足够的科学文化知识,深韵的文化底子为我们创业奠定了一定的基础。特别是在大学期间,我们学到的不单单是书本知识,假期的打工经验也帮了大忙。 3)将上述各参数代入公式计算后得
宁夏大学机械工程学院《机械设计》课程习题——第三章
一、填空题:(13分)
1.影响机械零件疲劳强度的主要因素有应力集中、尺寸及截面形状、表面质量(强化)。(列出3项)
2.在静应力工况下,不仅可以产生静应力,也可能产生变应力。
3.钢制零件的疲劳曲线( 曲线)中,当 时为有限疲劳寿命区;而当 时为无限疲劳寿命区。
——材料的敏性系数,查附图3-1,当r=3mm时, ;
“碧芝”隶属于加拿大的beadworks公司。这家公司原先从事首饰加工业,自助首饰的风行也自西方,随着人工饰品的欣欣向荣,自制饰品越来越受到了人们的认同。1996年'碧芝自制饰品店'在迪美购物中心开张,这里地理位置十分优越,交通四八达,由于是市中心,汇集了来自各地的游客和时尚人群,不用担心客流量问题。迪美有300多家商铺,不包括柜台,现在这个商铺的位置还是比较合适的,位于中心地带,左边出口的自动扶梯直接通向地面,从正对着的旋转式楼拾阶而上就是人民广场中央,周边4、5条地下通道都交汇于此,从自家店铺门口经过的90%的顾客会因为好奇而进看一下。 ——理论应力集中系数,查附表3-2,
2.(12分)一圆轴的轴肩尺寸为D=72mm,d=62mm,r=3mm.材料为40CrNi,其强度极限 屈服极限 试计算轴肩的弯曲有效应力集中系数 。
解: 确定公式中的未知量:
1)确定 :
查附图3-1,r=3mm, 有
980
0.91
700
0.84
由插值公式 代入 , ; , ,及 可计算出
2)确定
查附表3-2,在
4.零件按无限寿命设计时,疲劳极限取疲劳曲线上的水平线对应的应力水平;按有限寿命设计时,预期达到N次循环时的疲劳极限表达式为 。
5.在校核轴危险截面处的安全系数时,在该截面处同时有圆角、键槽及配合边缘等应力集中源,此时应采用其中最大的有效应力集中系数进行计算。
6.有一传动轴的应力谱如图所示,则 = ,
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