材料力学习题第12章

1、材料力学习题第12章12-1一桅杆起重机，起重杆AB的横截面积如图所示。钢丝绳的横截面面积为10mn2o起重杆与钢丝的许用力均为120MPa,试校核二者的强度。12-2重物F=130kN悬挂在由两根圆木组成的吊架上。AC是钢杆，直径di=30mm,许用应力st=160MPaBC是铝杆，直径d2=40mm,许用应力a=60MPa已知ABC为正三角形，试校核吊架的强度。12-3图示结构中，钢索BC由一组直径d=2mm的钢丝组成。若钢丝的许用应力=160MP遮梁AC单位长度上受均匀分布载荷q=30kN/m作用，试求所需钢丝的根数n。若将AC改用由两根等边角钢形成的组合杆，角钢的许用应力为=160MP

2、a试选定所需角钢的型号。12-4图示结构中AC为钢杆，横截面面积A1=2cm2;BC杆为铜杆，横截面面积A2=3cm2。st=160MPacop=100MPa试求许用载荷F。12-5图示结构，杆AB为5号槽钢，许用应力=160MPa,杆BC为h；b=2的矩形截面木杆，其截面尺寸为b=5cm,h=10cm许用应力=8MPq承受载荷F=128kN,试求：(1)校核结构强度；(2)若要求两杆的应力同时达到各自的许用应力，两杆的截面应取多大？12-6图示螺栓，拧紧时产生l=0.10mm的轴向变形,试求预紧力F,并校核螺栓强度。已知di=8mm,cb=6.8mm,d3=7mm,1=6mm,l2=29mm

3、,3=8mm;E=210GPa,=500MPa12-7图示传动轴的转速为n=500r/min,主动轮1输入功率R=368k皿从动轮2和3分别输出功率P2=147kW和F3=221kW已知=212MPa=1/m,G=80GPa(1)试按第四强度理论和刚度条件确定AB段的直径d和BC段的直径d2。精选文档(2)若AB段和BC段选用同一直径，试确定直径4(3)主动轮和从动轮的位置如可以重新安排，试问怎样安排才比较合理?精选文档=0.5 /m, G=80GPq试按第三强度理论M2=1.2kN - m 及 M3=0.4kN m。已知：li=0.3m,2=0.7m,12-8图示钢轴，di=4d2/3,M=

4、1kNm,许用应力=160MPa和刚度条件设计轴径d与也12-9图示钢轴所受扭转力偶矩分别为Mi=0.8kNI-m,=100MPa,=0.25/m,G=80GPa试按第三强度理论和刚度条件求轴的直径。12-10图示组合轴，套筒和芯轴借两端刚性平板牢固地连接在一起。设作用在刚性平板上的力矩M=2kN-m,套筒和芯轴的切变模量分别为G1=40GPa,G2=80GPa许用应力分别为1=85MPa,2=110MPa试按第三强度理论分别校核套筒与芯轴的强度。12-11图示槽形截面悬臂梁，F=10kN,M=70kN-m,t=35MPa,c=120MPa试校核其强度。12-12图示简支梁，由四块尺寸相同的木

5、板胶合而成，试校核其强度。已知：F=4kN,l=400mmb=50mm,h=80mm板的许用应力=7MPa,胶缝的许用应力=5MPa可瓢 IZ-11 PF12-13图示外伸梁由25ax字钢制成，其跨度l=6m,全梁上受均布载荷q作用，为使支座处截面A、B上及跨度中央截面C上的最大正应力均为140MPa试求外伸部分的长度a及载荷集度q。12-14某四轮吊车之轨道为两工字形截面梁，设吊车重力W=50kN,最大起重量F=10kN,工字钢的许用应力12-15矩形截面简支梁由圆形木料制成，已知F=5kN,a=1.5m,=10MPa若要求在圆木中所截取的梁抗弯截面系数具有最大值，试确定此矩形截面h/b的值

6、及所需木料的最小上径do12-16如图所示支承楼板的木梁，其两端支承可视为较支，跨度=6m,两木梁的间距a=1m楼板受均布载荷q=3.5kN/m2的作用。若=100MPa,=10MPa木梁截面为矩形，b/h=2/3,试选定其尺寸。习题 £15图习U 12-16 Ri习题12-1812-17图示为一承受纯弯曲的铸铁梁，其截面为，形，材料的拉伸和压缩的许用应力之比t/c=1/4，求水平翼板的合理宽度bo12-18图示轧辐轴直径D=280mml,=450mmb=100mm,轧辐材料的许用应力=100MPa试根据轧辐轴的强度求轧辐能承受的最大轧制力F(F=qb)o习题】2】7用|精选文档12

7、-19某操纵系统中的摇臂，右端所受的力Fi=8.5kN,截面1-1和2-2均为高宽比h/b=3的矩形，材料的许用应力=50MPa试确定1-1及2-2两个横截面的尺寸。12-20为了起吊W=300kN的大型设备，采用一台150kN和一台200kN的吊车及一根辅助梁AB,如图所示已知钢材的许用应力=160MPal=4mo试分析和计算：(1)设备吊在AB的什么位置(以到150kN吊车的间距a表示)，才能保证两台吊车都不会超载？耳题图可即图(2)若以普通热轧工字型钢作为辅梁，确定工字钢型号。12-21图示结构中，ABC为No10普通热轧工字型钢梁，钢梁在A处为较链支承，B处用圆截面钢杆悬吊。已知梁与杆

8、的许用应力均为=160MPa试求：(1)许可分布载荷集度q；(2)圆杆直径d。12-22组合梁如图所示，已知q=40kN/m,F=48kN,梁材料的许用应力=160MPa试根据形变应变能强度理论对梁的强度作全面校核。习遇 12 21用习题 12-22图12-23梁受力如图所示，已知F=1.6kN,d=32mm,E=200GPa若要求加力点的挠度不大于许用挠度v=0.05mm试校核梁的刚度12-24一端外伸的轴在飞轮重力作用下发生变形，已知飞轮重W=20kN,轴材料的E=200GPa轴承B处的试设计轴径d.许用转角=0.512-25简易桥式起重机的最大载荷F=20kN,起重机梁为32ax字钢，E

9、=210GPal=8.76m规定许用挠度v=1/50Q试校核梁的刚度。12-26图示承受均布载荷的简支梁由两根竖向放置普通槽钢组成。已知q=10kN/m,l=4m,材料的=100MPa许用挠度v = l/1000,E = 200GPa试确定槽钢型号。精选文档W题图习题12-苑图12-27图示三根压杆，它们的最小横截面面积相等，材料相同，许用应力=120MPa试校核三杆的强度。12-28矩形截面杆在自由端承受位于纵向对称面内的纵向载荷F,若已知F=60kN,试求：(1)横截面上点A的正应力取最小值的截面高度h;(2)在上述h值下点B的正应力值12-29已知木质简支梁，横截面为矩形，l=1m,h=

10、200mm,b=100mm受力情况如图所示，F=4kN。=20MPa校核强度。12-30有一用10号工字钢制造的悬臂梁，长度为l,端面处承受通过截面形心且与z轴夹角为的集中力F作用。试求当为何值时，截面上危险点的应力值为最大。习题12-3。图12-31两槽钢一端固定，另一端装一定滑轮，拉力F可通过定滑轮与拉力为40kN的W力平衡，构件的主要尺寸见图，=80MPa试选择适当的槽钢型号。12-32由三根木条胶合而成的悬臂梁的如图所示，跨长l=1m,若胶合面上的许用切应力为0.34MPa木材的许用弯曲正应力为=10MPa许用切应力=1MPa试求许可载荷F。12-33手摇式提升机如图所示，最大提升力为

11、W=1kN,提升机轴的许用应力=80MPa试按第三及第四强度理论设计轴的直径。12-34图示一齿轮传动轴，齿轮A上作用铅垂力R=5kN,齿轮B上作用水平方向力F2=10kN。若100MPa齿轮A的直径为300mm,齿轮B的直径为150mmi试用第四强度理论计算轴的直径。12-35电动机功率P=9kW,转速n=715rpm,皮带轮直径D=250mmi电动机轴外伸长度l=120mm轴的直径=40mm,轴材料的许用应力=60MPa试按最大切应力理论校核轴的强度。12-36图示传动轴，传递的功率P=7kW,转速n=200rpm=齿轮A上作用的力F与水平切线夹角20(即压力角)。皮带轮B上的拉力F1和F

12、2为水平方向，且F1=2F2O若轴的=80MPa试对下列两种情况，按最大切应力理论设计轴的直径。(1)忽略皮带轮的重力W。(2)考虑皮带轮的自重W=1.8kNo1236 图1228 图平行于轴线的外力F = 660N。若许用应力=160MPa试根据第四强度理论校核轴的强度。6000mn3,弹性模量E = 200GPa泊松比v = 0.25,许用应力=140MPa试按第三强度理论校核杆的强度。12-40图示圆截面钢轴，由电机带动。在斜齿轮的齿面上，作用有切向力Ft = 1.9kN径向力Fr = 740N以及12-38图示圆截面杆，直径为d,承受轴向力Fn与扭力矩T作用，杆用塑性材料制成，许用应力为。试画12-39图示圆截面钢杆，承受载荷Fi, F2与力矩M作用。试根据第三强度理论校核杆的强度。已知载荷F112-37圆截面等直杆受横向力F和绕轴线的外力偶M作用。由实