材料力学第三版答案
材料力学课后习题答案详细

变形厚的壁厚:
(R r) | (R r) | 30 0.009 29.991(mm)
[习题 2-11] 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 E, ,试求 C 与 D 两点间的距离改
22
N 22 A
10 103 N 400mm 2
25MPa
33
N 33 A
10 103 N 400mm 2
25MPa
[习题 2-3] 试求图示阶梯状直杆横截面 1-1、2-2 和平 3-3 上的轴力,并作
轴力图。若横截面面积 A1 200mm2 , A2 300mm2 , A3 400mm2 ,并求各横截 面上的应力。
A1 11.503cm2 1150.3mm2
AE
N EA A
366.86 103 N 2 1150.3mm2
159.5MPa
EG
N EG A
357.62 103 N 2 1150.3mm2
155.5MPa
[习题 2-5] 石砌桥墩的墩身高 l 10m ,其横截面面尺寸如图所示。荷载
22
N 22 A2
10 103 N 300mm 2
33.3MPa
3
33
N 33 A
10 103 N 400mm 2
25MPa
[习题 2-4] 图示一混合屋架结构的计算简图。屋架的上弦用钢筋混凝土制
成。下面的拉杆和中间竖向撑杆用角钢构成,其截面均
为两个 75mm 8mm 的等边角钢。已知屋面承受集度为
《工程力学(工程静力学与材料力学)(第3版)》考试试卷(附答案)(2)

工程力学考试答卷(2)1.(5分)拉压杆件轴向变形公式N F ll EA ∆=的应用条件是:等截面直杆、弹性范围内加载;等截面直杆、弹性范围内加载、力的作用线通过截面形心;等截面直杆、弹性范围内加载、力的作用线通过截面形心沿着杆的轴线; 等截面直杆、力的作用线通过截面形心沿着杆的轴线。
2.(5分)对于建立材料在一般应力状态下的失效判据与设计准则,试选择如下合适的论述。
(A )逐一进行试验,确定极限应力;(B )无需进行试验,只需关于失效原因的假说; (C )需要进行某些试验,无需关于失效原因的假说;(D )假设失效的共同原因,根据简单试验结果。
3.(5分)图示四梁中FP ,、l 、W 、[]σ均相同,不考虑轴力影响。
试判断关于它们强度高低的下述结论中哪一个是正确的。
正确答案是 C 。
正确答案 D(A)强度:图a=图b=图c=图d;(B)强度:图a>图b>图c>图d;(C)强度:图b>图a>图c>图d;正确答案是B。
(D)强度:图b>图a>图d>图c。
4.(5分)提高钢制大柔度压杆承载能力有如下方法.试判断哪一种是最正确的。
(A)减小杆长,减小长度系数,使压杆沿横截面两形心主轴方向的柔度相等;(B)增加横截面面积,减小杆长;(C)增加惯性矩,减小杆长;正确答案是A。
(D)采用高强度钢。
sF WAF ABF BF AN F(a)5.(10分)图示拖车重W = 20kN ,汽车对它的牵引力FS = 10 kN 。
试求拖车匀速直线行驶时,车轮A 、B 对地面的正压力。
图(a ):0)(=∑F A M 08.214.1NB S =⨯+⨯-⨯-F F W6.13NB =F kN0=∑y F ,4.6NA =F kN6.(10分)画出图示梁的剪力图和弯矩图,并确定 max Q ||F 和max||M 。
AB(ql2lFQF 511ADEC B2M 2M M231M2ql=∑A M ,lM F B 2R =(↑)0=∑y F ,lM F A 2R =(↓)lM F 2||max Q =qm8kN ⋅B(a)z(d)M M 2||max =7.(25分)梁的受力及横截面尺寸如图所示。
材料力学第3版习题答案

材料力学第3版习题答案第一章:应力分析1. 某材料在单轴拉伸下的应力-应变曲线显示,当应力达到200 MPa 时,材料发生屈服。
若材料在该应力水平下继续加载,其应力将不再增加,但应变继续增加。
请解释这一现象,并说明材料的屈服强度是多少?答案:这种现象表明材料进入了塑性变形阶段。
在单轴拉伸试验中,当应力达到材料的屈服强度时,材料的晶格结构开始发生滑移,导致材料的变形不再需要额外的应力增加。
因此,即使继续加载,应力保持不变,但应变会因为材料内部结构的重新排列而继续增加。
在本例中,材料的屈服强度是200 MPa。
第二章:材料的弹性行为2. 弹性模量是描述材料弹性行为的重要参数。
若一块材料的弹性模量为210 GPa,当施加的应力为30 MPa时,其应变是多少?答案:弹性模量(E)与应力(σ)和应变(ε)之间的关系由胡克定律描述,即σ = Eε。
要计算应变,我们可以使用公式ε =σ/E。
将给定的数值代入,得到ε = 30 MPa / 210 GPa =1.43×10^-4。
第三章:材料的塑性行为3. 塑性变形是指材料在达到屈服点后发生的永久变形。
如果一块材料在单轴拉伸试验中,其屈服应力为150 MPa,当应力超过这个值时,材料将发生塑性变形。
请解释塑性变形与弹性变形的区别。
答案:塑性变形与弹性变形的主要区别在于材料在去除外力后是否能够恢复原状。
弹性变形是指材料在应力作用下发生的形状改变,在应力移除后能够完全恢复到原始状态,不留下永久变形。
而塑性变形是指材料在应力超过屈服点后发生的不可逆的永久变形,即使应力被移除,材料的形状也不会恢复到原始状态。
第四章:断裂力学4. 断裂韧性是衡量材料抵抗裂纹扩展的能力。
如果一块材料的断裂韧性为50 MPa√m,试样的尺寸为100 mm×100 mm×50 mm,试样中存在一个长度为10 mm的初始裂纹。
请计算在单轴拉伸下,材料达到断裂的临界应力。
材料力学第三版习题答案

材料力学第三版习题答案材料力学第三版习题答案材料力学是研究物质的力学性质和行为的学科,是工程力学的重要分支之一。
在学习材料力学的过程中,习题是非常重要的一部分,通过解答习题可以加深对知识点的理解和掌握。
下面将为大家提供材料力学第三版习题的答案,希望对大家的学习有所帮助。
第一章弹性力学基础1. 问题:材料力学的研究对象是什么?答案:材料力学的研究对象是物质的力学性质和行为,包括材料的强度、刚度、塑性、断裂等方面。
2. 问题:什么是应力?答案:应力是单位面积上的力,可以分为正应力和剪应力。
正应力是指垂直于截面的力,剪应力是指平行于截面的力。
3. 问题:什么是应变?答案:应变是物体在受力作用下发生形变的程度,可以分为线性应变和剪切应变。
线性应变是指物体的长度、体积或角度发生变化,剪切应变是指物体的形状发生变化。
第二章弹性力学基本定律1. 问题:什么是胡克定律?答案:胡克定律是描述弹性体的应力和应变之间关系的基本定律。
根据胡克定律,应力与应变成正比,比例系数为弹性模量。
2. 问题:什么是杨氏模量?答案:杨氏模量是描述材料抗拉刚度的物理量,表示单位应力下单位面积的应变。
杨氏模量越大,材料的刚度越高。
3. 问题:什么是泊松比?答案:泊松比是描述材料在受拉伸或压缩时横向收缩或膨胀程度的物理量,表示纵向应变与横向应变之间的比值。
第三章弹性体的平面应力问题1. 问题:什么是平面应力状态?答案:平面应力状态是指物体在一个平面上受力,而在另外两个平面上不受力的状态。
在平面应力状态下,物体的应力只有两个分量,分别为法向应力和切应力。
2. 问题:什么是平面应变状态?答案:平面应变状态是指物体在一个平面上发生应变,而在另外两个平面上不发生应变的状态。
在平面应变状态下,物体的应变也只有两个分量,分别为法向应变和切应变。
3. 问题:什么是薄壁压力容器?答案:薄壁压力容器是指壁厚相对于容器直径或高度较小的压力容器。
在设计薄壁压力容器时,需要考虑容器的强度和稳定性。
材料力学课后答案

材料力学课后答案材料力学是一门研究材料的结构和性质以及力学行为的学科。
以下是材料力学课后习题的答案。
1. 对于一个材料试验样品的拉伸测试,如何计算应力和应变?答:应力是试样受到的外部力除以其截面积,应变是试样的长度变化除以其原始长度。
2. 当一根钢条受到拉伸力时,它的截面积会变大还是变小?为什么?答:当钢条受到拉伸力时,它的截面积会减小。
这是因为外部力导致钢条内部发生塑性变形,使其截面积减小。
3. 什么是杨氏模量?如何计算?答:杨氏模量是表征材料在受到应力时的变形能力的物理量。
它可以通过应力与应变之间的比率来计算,即杨氏模量=应力/应变。
4. 什么是泊松比?如何计算?答:泊松比是一个无量纲的物理量,它描述了材料在拉伸或压缩时的横向收缩量与纵向伸长量之间的比例关系。
它可以通过横向应变与纵向应变之间的比率来计算,即泊松比=横向应变/纵向应变。
5. 什么是屈服强度?如何确定屈服强度?答:屈服强度是材料在受到应力时开始产生塑性变形的应力值。
它可以通过拉伸测试或压缩测试中的应力-应变曲线来确定,屈服强度对应于曲线上的屈服点。
6. 材料的断裂强度是什么?如何计算?答:材料的断裂强度是指材料在受到拉伸或压缩的最大应力值。
它可以通过拉伸测试或压缩测试中的应力-应变曲线来确定,断裂强度对应于曲线上的断裂点。
7. 什么是韧性?如何评价材料的韧性?答:韧性是材料在受力过程中吸收能量的能力。
可以通过材料的断裂能量来评价韧性,断裂能量是在材料断裂前吸收的总能量。
8. 什么是冷加工和热加工?它们对材料性能有何影响?答:冷加工是在室温下对材料进行塑性变形,而热加工是在高温下对材料进行塑性变形。
冷加工会使材料变硬和脆化,而热加工则会使材料变软和韧性增加。
以上是材料力学课后习题的答案,希望对你的学习有所帮助。
如果有任何疑问,请随时向我提问。
《工程力学(工程静力学与材料力学)(第3版)》习题解答:第4章 刚体静力学专门问题

习题4-2图工程力学(工程静力学与材料力学)习题与解答第4章 刚体静力学专门问题4-1 塔式桁架如图所示,已知载荷FP 和尺寸d 、l 。
试求杆1、2、3的受力。
知识点:桁架、求解桁架的截面法 难易程度:一般 解答:截面法,受力如图(a )d l =αtan ,22cos d l d +=α0=∑x F ,0cos 2P =-αF F∴ P222F d d l F +=(拉)0=∑A M ,02P 1=⋅-l F d F ∴ P 12F d l F =(拉)=∑y F ,0sin 231=++αF F FP 33F d lF -=(压)4-2 桁架的载荷和尺寸如图所示。
试求杆BH 、CD 和GD 的受力。
知识点:桁架、求解桁架的节点法 难易程度:一般 解答:1.节点G :=∑y F ,0=GD F2.节点C :=∑y F ,0=HC F3.整体,图(a )0=∑B M ,0405601015R =⨯+⨯-E F 67.26R =E F kN (↑)习题4-4图习题4-3图4.截面法,图(b )0=∑H M ,067.26106055=⨯+⨯--CD F 67.6-=CD F kN (压)=∑y F ,067.266022=+--BH F1.47-=BH F kN4-3 试判断图示结构中所有零杆。
知识点:桁架、零杆与零杆的判断 难易程度:一般 解答:由节点C 知,F1 = F4 = 0再由节点E 知,F10 = 0由节点D 知,F7 = 0 由节点B 知,F13 = 0 再由节点A 知,F11 = 04-4 图示桁架的两部分用铰链K 连接,在铰链K 上作用有集中载荷FP = 10kN 。
试求各杆受力。
解:1.由结构和载荷对称性,只需考虑一半桁架即可。
由节点D ,FDF = 0 再由节点F ,FHF = 0再由节点H ,FHJ = 0 再由节点J ,FKJ = FJF = 0 再由节点F ,FFB = 0 2.节点K (图(a ))=∑y F ,030cos 2P =+︒F F KH77.53P -=-=F F KH kN (受压)∴ 77.5-======CA GC KG DB HD KH F F F F F F kN (压)其余各杆受力均为零。
《工程力学(工程静力学与材料力学)(第3版)》考试试卷(附答案)(10)

工程力学考试答卷(10)1.(5分)结构对称的梁在反对称载荷作用下:弯矩图对称,剪力图反对称;弯矩图反对称,剪力图对称;弯矩图和剪力图都对称;弯矩图和剪力图都反对称。
正确答案是B。
2.(5分)关于材料的力学一般性能,有如下结论,请判断哪一个是正确的:脆性材料的抗拉能力低于其抗压能力;(B)脆性材料的抗拉能力高于其抗压能力;(C)韧性材料的抗拉能力高于其抗压能力;正确答案是A。
(D)脆性材料的抗拉能力等于其抗压能力。
3.(5分)关于斜弯曲的主要特征有以下四种答案,请判断哪一种是正确的。
(A) My≠0,Mz≠0,FNx≠0;,中性轴与截面形心主轴不一致,且不通过截面形心;(B) My≠0,Mz≠0,FNx=0,中性轴与截面形心主轴不一致,但通过截面形心;(C) My≠0,Mz≠0,FNx=0,中性轴与截面形心主轴平行,但不通过截面形心;(D) My≠0,Mz≠0,FNx≠0,中性轴与截面形心主轴平行,但不通过截面形心。
正确答案是B。
4.(5分)两根长度相等、直径不等的圆轴受扭后,轴表面上母线转过相同的角度。
设直径大的轴和直径小的轴的横截面上的最大剪应力分别为τ1max和τ2max,材料的切变模量分别为G1和G2。
关于τ1max和τ2max的大小,有下列四种结论,请判断哪一种是正确的。
(A)τ1max>τ2max;(B)τ1max<τ2max;(C)若G1>G2,则有τ1max>τ2max;正确答案是C。
(D)若G1>G2,则有τ1max<τ2max。
5.(10分)截面为工字形的立柱受力如图所示。
试求此力向截面形心C平移的结果。
解:r =(-50, 125, 0)mm F =(0, 0, -100)kN F 向C 平移,得 FR =(0, 0, -100)kN1000000.1250.05-)(-=⨯==kj i F r F M M C C=(-12.5, -5, 0)kN ·m6.(10分)图示芯轴AB 与轴套CD 的轴线重合,二者在B 、C 处连成一体;在D 处无接触。
材料力学答案_单辉祖_习题答案第3版.pdf

解:
,
故 因为
故
圈
返回
3-12(3-23) 图示矩形截面钢杆承受一对外力偶矩
切变模量
,试求:
(1)杆内最大切应力的大小、位置和方向;
(2)横截面矩边中点处的切应力;
。已知材料的
(3)杆的单位长度扭转角。
解:
,
,
由表得
MPa
返回
第四章 弯曲应力
4-1 4-2 4-3 4-4 4-5 4-6 4-7 4-8 4-9 4-10 下页 4-1(4-1) 试求图示各梁中指定截面上的剪力和弯矩。 解:(a)
解:取消 A 端的多余约束,以 用下杆产生缩短变形。
代之,则
(伸长),在外力作
因为固定端不能移动,故变形协调条件为:
故
故 返回
6-2 图示支架承受荷载
别为
,
各杆由同一材料制成,其横截面面积分
和
。试求各杆的轴力。
解:设想在荷载 F 作用下由于各杆的变形,节点 A 移至 。此时各杆的变形
及 充方程。
如图所示。现求它们之间的几何关系表达式以便建立求内力的补
由附录Ⅳ得
返回 5-5(5-18) 试按迭加原理求图示梁中间铰 C 处的挠度 ,并描出梁挠曲线的 大致形状。已知 EI 为常量。
解:(a)由图 5-18a-1
(b)由图 5-18b-1 = 返回
5-6(5-19)
试按迭加原理求图示平面折杆自由端截面
C 的铅垂位移和水平位移。已知杆各段的横截面面积均为 A,弯曲刚度均为 EI。
及横截面上最大弯曲
得:
由几何关系得: 于是钢尺横截面上的最大正应力为:
返回
第五章 梁弯曲时的位移
5-1 5-2 5-3 5-4 5-5 5-6 5-7 5-8 5-1(5-13) 试按迭加原理并利用附录 IV 求解习题 5-4。
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材料力学答案第二章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=2F-qaxN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 102200.001Pa10220ΔΔ96=⨯=⨯≈=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 1055.2m0.010πN102048223=⨯=⨯⨯⨯==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(N 10366.2)(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 1004.10.010m 0.060N 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≤AF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 σd F =(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 τd F 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] = 120 MPa ,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=⨯⨯⨯=τ2-21 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 Fσ≤-=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 τdF 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 F FkN 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。