材料力学答案单辉祖版全部答案
《材料力学》答案_材料力学单辉祖答案

《材料力学》答案_材料力学单辉祖答案. 一、单选题(共30道试题,共60分。
)1.厚壁玻璃杯倒入开水发生破裂时,裂纹起始于()A•内壁B.外壁C.壁厚的中间D.整个壁厚正确答案:B满分:2分2.图示结构中,AB杆将发生的变形为()A.弯曲变形B.拉压变形C.弯曲与压缩的组合变形D.弯曲与拉伸的组合变形正确答案:D满分:2分3.关于单元体的定义,下列提法中正确的是()A.单元体的三维尺寸必须是微小的B.单元体是平行六面体C.单元体必须是正方体D. 单元体必须有一对横截面正确答案:A满分:2分4.梁在某一段内作用有向下的分布力时,则在该段内M图是一条()A.上凸曲线;B. 下凸曲线;C. 带有拐点的曲线;D. 斜直线正确答案:A满分:2分5.在相同的交变载荷作用下,构件的横向尺寸增大,其()。
A. 工作应力减小,持久极限提高B.工作应力增大,持久极限降低;C. 工作应力增大,持久极限提高;D. 工作应力减小,持久极限降低。
正确答案:D满分:2分6.在以下措施中()将会降低构件的持久极限A.增加构件表面光洁度B.增加构件表面硬度C.加大构件的几何尺寸D.减缓构件的应力集中正确答案:C满分:2分7.材料的持久极限与试件的()无关A.材料;B. 变形形式;C. 循环特征;D. 最大应力。
正确答案:D满分:2分8.梁在集中力作用的截面处,它的内力图为()A. Q图有突变,M图光滑连续;B. Q图有突变,M图有转折;C. M图有突变,Q图光滑连续;D. M图有突变,Q图有转折。
正确答案:B满分:2分9.空心圆轴的外径为D,内径为d.a = d / D。
其抗扭截面系数为()A B C D A. A B. B C. C D. D正确答案:D满分:2分10.在对称循环的交变应力作用下,构件的疲劳强度条件为公式:若按非对称循环的构件的疲劳强度条件进行了疲劳强度条件校核,则()A.是偏于安全的;B. 是偏于不安全的;C. 是等价的,即非对称循环的构件的疲劳强度条件式也可以用来校核对称循环下的构件疲劳强度 D.不能说明问题,必须按对称循环情况重新校核正确答案:C满分:2分11.关于单元体的定义,下列提法中正确的是()A.单元体的三维尺寸必须是微小的;B. 单元体是平行六面体;C. 单元体必须是正方体;D. 单元体必须有一对横截面。
第四版单辉祖材料力学课后答案

第四版单辉祖材料力学课后答案引言《材料力学》是材料科学与工程专业的一门基础课程,主要介绍了材料的力学性质和力学行为。
本文以《材料力学》第四版的单辉祖所编写的课后习题为题,给出了相应的答案。
通过对这些习题的解答,帮助学生巩固课堂所学的知识,并提供了一些解题思路和方法。
目录•第一章引言•第二章物质的内部力和应力•第三章弹性和塑性力学基础第一章引言1. 什么是材料力学?答案:材料力学是研究物质响应外力作用下的变形和破坏行为的科学。
2. 材料力学的主要内容有哪些?答案:材料力学的主要内容包括静力学、动力学、弹性力学、塑性力学、断裂力学等。
第二章物质的内部力和应力1. 什么是内力?答案:内力是物质内部分子间相互作用所产生的力。
2. 什么是应力?答案:应力是单位面积上的力,表示为单位面积上的力的矢量。
3. 应力的分类有哪些?答案:应力可分为法向应力和切应力两种,法向应力垂直于截面,切应力与截面垂直。
4. 弹性应力-应变关系有哪些?答案:弹性应力-应变关系有胡克定律,即应力与应变成正比。
第三章弹性和塑性力学基础1. 弹性和塑性的区别是什么?答案:弹性是指物体在受到外力作用下发生变形后,外力去除后恢复原状的能力;塑性是指物体在受到外力作用下发生变形后,即使外力去除,物体也不能恢复原状。
2. 什么是弹性模量?答案:弹性模量是描述物质抵抗压缩和拉伸变形能力的指标,表示为物质单位应力与应变的比值。
3. 什么是屈服强度?答案:屈服强度是材料在拉伸过程中,在产生明显塑性变形或显著应力减小时的应力值。
4. 什么是塑性应变?答案:塑性应变是指材料在超过屈服点后产生的应变。
结论本文为《材料力学》第四版单辉祖所编写的课后习题的答案,涵盖了材料力学的部分基础知识。
通过对这些习题的解答,希望能够帮助学生深入理解材料力学的概念和原理,并提供一些解题思路和方法。
通过不断练习,学生能够对材料力学有更深入和全面的认识,为日后的学习和研究打下坚实的基础。
材料力学单辉祖课后习题答案

材料力学单辉祖课后习题答案材料力学是一门涉及物质的力学性质和行为的学科,对于工程学和材料科学领域的学生来说,学习材料力学是非常重要的。
在学习过程中,习题是帮助学生巩固知识和提高技能的重要工具。
在本文中,我将为大家提供一些单辉祖课后习题的答案,以帮助大家更好地理解和掌握材料力学的知识。
1. 问题:一根长度为L的均匀杆,两端分别固定在两个支点上,求杆在两个支点之间的弯曲角度。
解答:根据弯曲杆的基本原理,可以使用弯曲杆的弯曲方程来求解。
假设杆在两个支点之间的弯曲角度为θ(x),其中x表示杆上的任意一点的位置。
根据弯曲杆的弯曲方程,可以得到如下的微分方程:d²θ(x)/dx² = M(x) / EI其中,M(x)表示杆在位置x处的弯矩,E表示杨氏模量,I表示杆的截面惯性矩。
由于杆是均匀杆,可以假设弯矩M(x)在杆上是均匀分布的,即M(x) = M0。
将上述微分方程带入,可以得到:d²θ(x)/dx² = M0 / EI对上述微分方程进行积分,可以得到:dθ(x)/d x = M0x / (2EI) + C1其中,C1为积分常数。
再次对上述方程进行积分,可以得到:θ(x) = M0x² / (4EI) + C1x + C2其中,C2为积分常数。
根据边界条件,可以确定积分常数C1和C2的值。
由于杆两端固定在两个支点上,因此在两个支点处,弯曲角度为零。
即θ(0) = θ(L) = 0。
代入边界条件,可以得到:C1 = 0C2 = -M0L² / (4EI)将C1和C2的值代入弯曲角度的方程中,可以得到最终的弯曲角度方程:θ(x) = M0x² / (4EI) - M0L²x / (4EI)通过求解上述方程,可以得到杆在两个支点之间的弯曲角度。
2. 问题:一根长度为L的均匀杆,两端分别固定在两个支点上,求杆在中点的弯矩。
解答:根据弯曲杆的基本原理,可以使用弯曲杆的弯曲方程来求解。
材料力学_单祖辉_第三版课后答案_(第一章—第八章)

第一章 绪 论1-2如图所示,在杆件的斜截面m-m 上,任一点A 处的总应力p =120MPa ,其方位角θ=20°,试求该点处的正应力σ与切应力τ。
题1-2图解:总应力p 与截面m-m 的法线间的夹角为 10203030=-=-=θα所以, MPa 2.11810cos == p σMPa 8.2010sin == p τ1-3 已知杆内横截面上的内力主矢F R与主矩M 如图所示,且均位于x-y 平面内。
试问杆件横截面上存在何种内力分量,并确定其大小。
图中,C 为截面形心。
题1-3图解:2,R N S F F F M M y y ===1-4 图示矩形截面杆,横截面上的正应力沿截面高度线性分布,截面顶边各点处的正应力均为max σ=100MPa ,底边各点处的正应力均为零。
试问杆件横截面上存在何种内力分量,并确定其大小。
图中,C 为截面形心。
题1-4图解:由题图所示正应力分布可以看出,该杆横截面上存在轴力N F 和弯矩z M ,其大小分别为200kN N 10002m)0400m 100.0(Pa)10100(212156max N =⨯=⨯⨯⨯⨯==..A σFm kN 333m N 10333m)1000(N)10200(6161)32(33N N ⋅=⋅⨯=⨯⨯⨯==-=...h F h h F M z1-5 图a 与b 所示两个矩形微体,虚线表示其变形或位移后的情况,该二微体在A点处的切应变分别记为(γA )a 与(γA )b ,试确定其大小。
题1-5图(a)解: (γA )a =0(b)解:αααγ2)()(-=+-=b A1-6 板件变形如图中虚线所示。
试求棱边AB 与AD 的平均正应变以及A 点处直角BAD 的切应变。
题1-6图解:平均正应变为33av,1000.1m 100.0m 100.1--⨯=⨯=AB ε33av,1000.2m100.0m 102.0--⨯=⨯=ADε由转角 rad 1000.20.100m m 102.033--⨯=⨯=AD αrad 1000.10.100mm 101.033--⨯=⨯=ABα得A 点处直角BAD 的切应变为rad 1000.13-⨯=-==AB AD BAD A ααγγ第二章轴向拉压应力与材料的力学性能2-1试画图示各杆的轴力图。
《材料力学》答案_材料力学单辉祖答案

《材料力学》答案_材料力学单辉祖答案. 一、单选题(共 30 道试题,共 60 分。
) 1. 厚壁玻璃杯倒入开水发生破裂时,裂纹起始于() A. 内壁 B. 外壁 C. 壁厚的中间 D. 整个壁厚正确答案:B 满分:2 分 2. 图示结构中,AB杆将发生的变形为() A. 弯曲变形 B. 拉压变形 C. 弯曲与压缩的组合变形 D. 弯曲与拉伸的组合变形正确答案:D 满分:2 分 3. 关于单元体的定义,下列提法中正确的是() A. 单元体的三维尺寸必须是微小的 B. 单元体是平行六面体 C. 单元体必须是正方体 D. 单元体必须有一对横截面正确答案:A 满分:2 分 4. 梁在某一段内作用有向下的分布力时,则在该段内M图是一条 ( ) A. 上凸曲线;B. 下凸曲线;C. 带有拐点的曲线;D. 斜直线正确答案:A 满分:2 分 5. 在相同的交变载荷作用下,构件的横向尺寸增大,其()。
A. 工作应力减小,持久极限提高B. 工作应力增大,持久极限降低;C. 工作应力增大,持久极限提高;D. 工作应力减小,持久极限降低。
正确答案:D 满分:2 分 6. 在以下措施中()将会降低构件的持久极限 A. 增加构件表面光洁度 B. 增加构件表面硬度 C. 加大构件的几何尺寸 D. 减缓构件的应力集中正确答案:C 满分:2 分7. 材料的持久极限与试件的()无关 A. 材料;B. 变形形式;C. 循环特征;D. 最大应力。
正确答案:D 满分:2 分 8. 梁在集中力作用的截面处,它的内力图为() A. Q图有突变, M图光滑连续;B. Q图有突变,M图有转折;C. M图有突变,Q图光滑连续;D. M图有突变,Q图有转折。
正确答案:B 满分:2 分 9. 空心圆轴的外径为D,内径为d,α= d / D。
其抗扭截面系数为() A B C D A. A B. B C. C D. D 正确答案:D 满分:2 分 10. 在对称循环的交变应力作用下,构件的疲劳强度条件为公式:;若按非对称循环的构件的疲劳强度条件进行了疲劳强度条件校核,则() A. 是偏于安全的;B. 是偏于不安全的;C. 是等价的,即非对称循环的构件的疲劳强度条件式也可以用来校核对称循环下的构件疲劳强度D. 不能说明问题,必须按对称循环情况重新校核正确答案:C 满分:2 分 11. 关于单元体的定义,下列提法中正确的是() A. 单元体的三维尺寸必须是微小的;B. 单元体是平行六面体;C. 单元体必须是正方体;D. 单元体必须有一对横截面。
材料力学答案第四版单辉祖课后答案

材料力学答案第四版单辉祖答案第二章 轴向拉压应力与材料的力学性能2-1 试画图示各杆的轴力图。
题2-1图解:各杆的轴力图如图2-1所示。
图2-12-2试画图示各杆的轴力图,并指出轴力的最大值。
图a 与b 所示分布载荷均沿杆轴均匀分布,集度为q 。
题2-2图(a)解:由图2-2a(1)可知,qx qa x F -=2)(N轴力图如图2-2a(2)所示,qa F 2m ax ,N =图2-2a(b)解:由图2-2b(2)可知, qa F =R qa F x F ==R 1N )(22R 2N 2)()(qx qa a x q F x F -=--=轴力图如图2-2b(2)所示,qa F =m ax N,图2-2b2-3 图示轴向受拉等截面杆,横截面面积A =500mm 2,载荷F =50kN 。
试求图示斜截面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。
题2-3图解:该拉杆横截面上的正应力为100MPa Pa 1000.1m10500N 10508263=⨯=⨯⨯==-A F σ 斜截面m -m 的方位角, 50-=α故有 MPa 3.41)50(cos MPa 100cos 22=-⋅== ασσαMPa 2.49)100sin(MPa 502sin 2-=-⋅== αστα 杆内的最大正应力与最大切应力分别为 MPa 100max ==σσMPa 502max ==στ 2-5 某材料的应力-应变曲线如图所示,图中还同时画出了低应变区的详图。
试确定材料的弹性模量E 、比例极限p σ、屈服极限s σ、强度极限b σ与伸长率δ,并判断该材料属于何种类型(塑性或脆性材料)。
题2-5解:由题图可以近似确定所求各量。
220GPa Pa 102200.001Pa 10220ΔΔ96=⨯=⨯≈=εσE MPa 220p ≈σ, MPa 240s ≈σMPa 440b ≈σ, %7.29≈δ该材料属于塑性材料。
材料力学_单祖辉_第三版课后答案_(第一章—第八章)

第一章 绪 论1-2如图所示,在杆件的斜截面m-m 上,任一点A 处的总应力p =120MPa ,其方位角θ=20°,试求该点处的正应力σ与切应力τ。
题1-2图解:总应力p 与截面m-m 的法线间的夹角为 10203030=-=-=θα所以, MPa 2.11810cos == p σMPa 8.2010sin == p τ1-3 已知杆内横截面上的内力主矢F R与主矩M 如图所示,且均位于x-y 平面内。
试问杆件横截面上存在何种内力分量,并确定其大小。
图中,C 为截面形心。
题1-3图解:2,R N S F F F M M y y ===1-4 图示矩形截面杆,横截面上的正应力沿截面高度线性分布,截面顶边各点处的正应力均为max σ=100MPa ,底边各点处的正应力均为零。
试问杆件横截面上存在何种内力分量,并确定其大小。
图中,C 为截面形心。
题1-4图解:由题图所示正应力分布可以看出,该杆横截面上存在轴力N F 和弯矩z M ,其大小分别为200kN N 10002m)0400m 100.0(Pa)10100(212156max N =⨯=⨯⨯⨯⨯==..A σFm kN 333m N 10333m)1000(N)10200(6161)32(33N N ⋅=⋅⨯=⨯⨯⨯==-=...h F h h F M z1-5 图a 与b 所示两个矩形微体,虚线表示其变形或位移后的情况,该二微体在A点处的切应变分别记为(γA )a 与(γA )b ,试确定其大小。
题1-5图(a)解: (γA )a =0(b)解:αααγ2)()(-=+-=b A1-6 板件变形如图中虚线所示。
试求棱边AB 与AD 的平均正应变以及A 点处直角BAD 的切应变。
题1-6图解:平均正应变为33av,1000.1m 100.0m 100.1--⨯=⨯=AB ε33av,1000.2m100.0m 102.0--⨯=⨯=ADε由转角 rad 1000.20.100m m 102.033--⨯=⨯=AD αrad 1000.10.100mm 101.033--⨯=⨯=ABα得A 点处直角BAD 的切应变为rad 1000.13-⨯=-==AB AD BAD A ααγγ第二章轴向拉压应力与材料的力学性能2-1试画图示各杆的轴力图。
工程力学(静力学与材料力学)课后习题答案(单辉祖)

1-1试画出以下齐题中圆柱或圆盘的受力图。
与英它物体接触处的摩擦力均略去。
Rfh'l解:R(jj^A◎3F A* W ◎FA加、F BRInA1-2试画出以下各题中AB杆的受力图。
fa)Z£ZZ"X 11-3试画出以下各题中AB梁的受力图。
解:fd)(etF A◎解:A fZfd) fe)(c)fa)P1-4试画出以下各题中指定物体的受力图。
(a)拱ABCD: (b)半拱AB部分:(c)踏板AB: (d)杠杆AB:(e) 方板ABCD; (0节点B。
s rn1-5试画出以下各题中指窪物体的受力图。
(a)结点A,结点B: (b)圆柱A和B及整体:(c)半拱AB,半拱BC及整体:切刀CEF及整体:2)秤杆AB,秤盘架BCD及整体。
解:(c}rd'iff)(c}(d)杠杆AB,卜 ______ RT I F -. F ]「I]匚「□KF」解:(a) uz(e}F“F-(d)__ 4Vr(e)w2-2杆AGBC 在C 处狡接,另一端均与墙而铁接,如图所示,片和F2作用在销钉C l :, “445N, £=535 N ・不汁杆重.试求两杆所受的力。
解:(1)取节点C 为研究对象,画受力图,注意AG BC 都为二力杆,(2)列平衡方程:4FjX- + FMsin6(r -耳=0 F 揖- Fffc - F^c cos 60" = 0:'=201 N F 肌—164NAC 与BC 两杆均受拉。
2-3水平力F 作用在刚架的6点,如图所示。
如不讣刚架重量,试求支座A 和D 处的约束解:(1)取整体ABCD 为研究对象,受力分析如图,画封闭的力三角形:FJ 乩旦丄=乙上BC AB AC 2"4 F 产导小2F2-4在简支梁AB 的中点C 作用一个倾斜45°的力F ,力的大小等于2O KN,如图所示q 若梁的自重不ih 试求两支座的约束力。
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第二章轴向拉压应力与材料的力学性能2-1试画图示各杆的轴力图。
题2-1图解:各杆的轴力图如图2-1所示。
图2-12-2试画图示各杆的轴力图,并指出轴力的最大值。
图a与b所示分布载荷均沿杆轴均匀分布,集度为q。
题2-2图(a)解:由图2-2a(1)可知,qxqaxF-=2)(N轴力图如图2-2a(2)所示,qaF2m ax,N=图2-2a(b)解:由图2-2b(2)可知,qaF=RqaFxF==R1N)(22R2N2)()(qxqaaxqFxF-=--=轴力图如图2-2b(2)所示,qa F =m ax N,图2-2b2-3 图示轴向受拉等截面杆,横截面面积A =500mm 2,载荷F =50kN 。
试求图示斜截面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。
题2-3图解:该拉杆横截面上的正应力为100MPa Pa 1000.1m10500N10508263=⨯=⨯⨯==-A F σ 斜截面m -m 的方位角, 50-=α故有MPa 3.41)50(cos MPa 100cos 22=-⋅== ασσαMPa 2.49)100sin(MPa 502sin 2-=-⋅== αστα杆内的最大正应力与最大切应力分别为MPa 100max ==σσMPa 502max ==στ 2-5 某材料的应力-应变曲线如图所示,图中还同时画出了低应变区的详图。
试确定材料的弹性模量E 、比例极限p σ、屈服极限s σ、强度极限b σ与伸长率δ,并判断该材料属于何种类型(塑性或脆性材料)。
题2-5解:由题图可以近似确定所求各量。
220GPa Pa 102200.001Pa 10220ΔΔ96=⨯=⨯≈=εσEMPa 220p ≈σ, MPa 240s ≈σMPa 440b ≈σ, %7.29≈δ该材料属于塑性材料。
2-7 一圆截面杆,材料的应力-应变曲线如题2-6图所示。
若杆径d =10mm ,杆长 l =200mm ,杆端承受轴向拉力F = 20kN 作用,试计算拉力作用时与卸去后杆的轴向变形。
题2-6图解: 255MPa Pa 1055.2m0.010πN 102048223=⨯=⨯⨯⨯==A F σ 查上述εσ-曲线,知此时的轴向应变为 %39.00039.0==ε 轴向变形为mm 780m 108700390m)2000(Δ4....l εl =⨯=⨯==-拉力卸去后,有00364.0e =ε, 00026.0p =ε故残留轴向变形为0.052mm m 105.2000260(0.200m)Δ5p =⨯=⨯==-.l εl2-9 图示含圆孔板件,承受轴向载荷F 作用。
已知载荷F =32kN ,板宽b=100mm ,板厚=δ15mm ,孔径d =20mm 。
试求板件横截面上的最大拉应力(考虑应力集中)。
题2-9图解:根据2.0m)100.0m/(020.0/==b d 查应力集中因数曲线,得 42.2≈K根据δd b Fσ)(n -=, n max σσK =得64.5MPa Pa 1045.60.015m0.020)(0.100N103242.2)(723n max =⨯⨯⨯⨯=-===-δd b KF K σσ 2-10 图示板件,承受轴向载荷F 作用。
已知载荷F =36kN ,板宽b 1=90mm ,b 2=60mm ,板厚δ=10mm ,孔径d =10mm ,圆角半径R =12mm 。
试求板件横截面上的最大拉应力(考虑应力集中)。
题2-10图解:1.在圆孔处根据111100.090mm 010.01.b d == 查圆孔应力集中因数曲线,得6.21≈K故有117MPa Pa 1017.1m010.0)010.0090.0(N10366.2)(82311n 1max 1=⨯=⨯⨯⨯===--δd b F K σK σ 2.在圆角处根据1.50.060mm 090.021===b b d D 2.00.060mm 012.02===b R d R 查圆角应力集中因数曲线,得74.12≈K故有104MPa Pa 1004.10.010m0.060N 103674.182322n 2max 2=⨯=⨯⨯⨯===δb F K σK σ 3. 结论MPa 117max =σ(在圆孔边缘处)2-14图示桁架,承受铅垂载荷F 作用。
设各杆的横截面面积均为A ,许用应力均为[σ],试确定载荷F 的许用值[F ]。
题2-14图解:先后以节点C 与B 为研究对象,求得各杆的轴力分别为F F 2N1=F F F ==N3N2根据强度条件,要求][2σ≤A F由此得2][][AF σ= 2-15 图示桁架,承受载荷F 作用,已知杆的许用应力为[σ]。
若在节点B和C 的位置保持不变的条件下,试确定使结构重量最轻的α值(即确定节点A 的最佳位置)。
题2-15图解:1.求各杆轴力设杆AB 和BC 的轴力分别为N1F 和N2F ,由节点B 的平衡条件求得αF F αF F ctan sin N2N1==, 2.求重量最轻的α值 由强度条件得ασFA σF A ctan ][ ]sin [21==,α结构的总体积为)ctan sin22(][ctan ][cos ]sin [2211αασFl ασFl αl ασF l A l A V +=+⋅=+=由0d d =αV得01cos 32=-α由此得使结构体积最小或重量最轻的α值为4454opt '= α2-16 图示桁架,承受载荷F 作用,已知杆的许用应力为[σ]。
若节点A 和C 间的指定距离为 l ,为使结构重量最轻,试确定θ的最佳值。
题2-16图解:1.求各杆轴力由于结构及受载左右对称,故有θFF F sin 2N2N1== 2.求θ的最佳值 由强度条件可得θσFA A ]sin [221==结构总体积为θσFlθl θσF l A V ]sin2[cos 2]sin [211=⋅== 由 0d d =θV得0cos2=θ由此得θ的最佳值为45opt =θ2-17图示杆件,承受轴向载荷F 作用。
已知许用应力[σ]=120MPa ,许用切应力[τ]=90MPa ,许用挤压应力[σbs ]=240MPa ,试从强度方面考虑,建立杆径d 、墩头直径D 及其高度h 间的合理比值。
题2-17图解:根据杆件拉伸、挤压与剪切强度,得载荷F 的许用值分别为][4π][2t σdF =(a) ][4)(π][bs 22b σd D F -=(b) ][π][s τdh F =(c)理想的情况下,s b t ][][][F F F ==在上述条件下,由式(a )与(c )以及式(a )与(b ),分别得d h ][4][τσ=d D bs][][1σσ+= 于是得1:][4][:][][1::bs τσσσ+=d h D 由此得1:333.0:225.1::=d h D2-18 图示摇臂,承受载荷F 1与F 2作用。
已知载荷F 1=50kN ,F 2=35.4kN ,许用切应力[τ]=100MPa ,许用挤压应力][bs σ=240MPa 。
试确定轴销B 的直径d 。
题2-18图解:1.求轴销处的支反力由平衡方程0=∑x F 与0=∑y F ,分别得kN 25cos4521=-= F F F BxkN 25sin452== F F By由此得轴销处的总支反力为kN 435kN 252522.F B =+=2.确定轴销的直径由轴销的剪切强度条件(这里是双面剪)][π22s τdF A F τB≤==得m 0150m 10100104.352][263.τF d B =⨯⨯⨯⨯=≥ππ由轴销的挤压强度条件][bs b bs σd F d F σB≤==δδ 得m 014750m 102400100104.35][63bs ..σδF d B =⨯⨯⨯=≥结论:取轴销直径15m m m 015.0=≥d 。
2-19图示木榫接头,承受轴向载荷F = 50 kN 作用,试求接头的剪切与挤压应力。
题2-19图解:剪应力与挤压应力分别为MPa 5)m 100.0)(m 100.0(N10503=⨯=τMPa 5.12)m 100.0)(m 040.0(N10503bs =⨯=σ2-20图示铆接接头,铆钉与板件的材料相同,许用应力[σ] =160MPa ,许用切应力[τ]=120MPa ,许用挤压应力[σbs ] = 340 MPa ,载荷F =230 kN 。
试校核接头的强度。
题2-20图解:最大拉应力为MPa 3.153)m )(010.0)(020.0170.0(N1023023max =-⨯=σ 最大挤压与剪切应力则分别为MPa 2300.010m)5(0.020m)(N102303bs =⨯=σMPa 4.146π(0.020m)5N 10230423=⨯⨯⨯=τ 2-21 图示两根矩形截面木杆,用两块钢板连接在一起,承受轴向载荷F =45kN 作用。
已知木杆的截面宽度b =250mm ,沿木纹方向的许用拉应力[σ]=6MPa ,许用挤压应力][bs σ=10MPa ,许用切应力[τ]=1MPa 。
试确定钢板的尺寸δ与l 以及木杆的高度h 。
题2-21图解:由拉伸强度条件][)2(σδh b F σ≤-=得0.030m m 10625001045][263=⨯⨯⨯=≥-.σb F δh (a ) 由挤压强度条件][2bs bs σb δFσ≤=得mm 9m 0090m 1010250.021045][263bs ==⨯⨯⨯⨯=≥.σb F δ(b ) 由剪切强度条件][2τblFτ≤=得 mm 90m 0900m 101250.021045][263==⨯⨯⨯⨯=≥.b F l τ 取m 009.0=δ代入式(a ),得48mm m 0480m )009.02030.0(==⨯+≥.h结论:取m m 9≥δ,m m 90≥l ,m m 48≥h 。
2-22 图示接头,承受轴向载荷F 作用。
已知铆钉直径d =20mm ,许用应力[σ]=160MPa ,许用切应力[τ]=120MPa ,许用挤压应力][bs σ=340MPa 。
板件与铆钉的材料相同。
试计算接头的许用载荷。
题2-22图解:1.考虑板件的拉伸强度 由图2-22所示之轴力图可知,4/3 N2N1F F F F ==,][)(1N11σδd b FA F σ≤-==432kN N 104.32N 10160015.0)02002000(][)(56=⨯=⨯⨯⨯=-≤.-.σδd b F][)2(432N22σδd b FA F σ≤-==512kN N 105.12N 10160015.0)040.0200.0(34][)2(3456=⨯=⨯⨯⨯-=-≤σδd b F图2-222.考虑铆钉的剪切强度8s F F =][π842s τd F A F τ≤==302kN N 1002.3N 101200200π2][π25622=⨯=⨯⨯⨯⨯=≤.τd F3.考虑铆钉的挤压强度][ 4 4bs b bs b σδδσ≤===d F d F FFkN 408N 1008.4N 103400.0200.0154][456bs =⨯=⨯⨯⨯⨯=≤σd F δ结论:比较以上四个F 值,得 kN 302][=F2-23 图a 所示钢带AB ,用三个直径与材料均相同的铆钉与接头相连接,钢带承受轴向载荷F 作用。