材料力学第五版(I)孙训方版课后习题答案_第1页
材料力学第五版(I)孙训方版课后习题答案_第2页
材料力学第五版(I)孙训方版课后习题答案_第3页
材料力学第五版(I)孙训方版课后习题答案_第4页
材料力学第五版(I)孙训方版课后习题答案_第5页
已阅读5页,还剩61页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

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:

[fdx=F,有L|d3=F,k=3F〃3

3

FN(XJ=^3Fx2/l3dx^F(x,/l)3

[习题2-3]石砌桥墩的墩身高/=10//2,其横截面面尺寸如图所示。荷载尸=lOOOkN,材

料的密度。=2.35版/m一,试求墩身底部横截面上的压应力。

解:墩身底面的轴力为:

N=—(E+G)=—F—Alpg2-3图

=-1000-(3x2+3.14xl2)xl0x2.35x9.8=-3104.942(^)

墩身底面积:A=(3x2+3.14x『)=d14(〃/)

因为墩为轴向压缩构件,所以其底面上的正应力均匀分布。

N-3104.942AN

=—339.7MPa«-0.34MPa

A-9.14m2

[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:

"晶’2=3♦谓

r-r.xr,-r.d>-didi

----------—,r--------L-x+r,------Lx+—,

GfII2/2

d,-d.J.Ydi、jd2—d]

A(x)=7l\------Lx+—=7T-UJd(—)=du=-------Ldx

212)21221

21

dx=-21dudx21

d2一4du

d2~d\A(X)7T-U'兀(di-d?)

因此,A/=1皇Adx(x)兀E(d2「FIdJ

2FI2FI1

7tE(d-d)7iE(d-d)d?-d、

x212x+—

2120

2f711

兀E(d、-d?)d2-d

「I-----

2/22

2FI224FZ

7iE{dx-d2)\_d2d]7cEdxd2

[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A。。。

A-A

A

解:.些

EEA

Fv

式中,A=(a+5)2—(a_1)2=,故:£

ArEaS

△aFv.Fv

——=8------,=a-a=

a4EaS4E3

Fv

a-a—CD=J(“)2+©a)2=

^ES

CD=7(j«')2+(|«1)2"气-馍

Fv

A(CP)=CD-CD=—a)=—^—=-1.003-

12124Eb^ES

[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

22

E=2WGPa,已知/=1加,A,=A2=100mm,A3=150mw,尸=20kN。试求C

点的水平位移和铅垂位移。

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

ZX=O,N3cos450=0,M=0

由对称性可知,ACH=0,N、=N2=05F=0.5x20=10(kN)

(2)求C点的水平位移与铅垂位移。

NI10000Nx1000mm

A点的铅垂位移:4|=上=0.476/nm

EA,210000/mm2x100〃?〃J

NJ_lOOOONxlOOO加

B点的铅垂位移:AZ,=0.476mm

£^-210000/V/znm2xlOOm/n2

1、2、3杆的变形协(谐)调的情况如图所示。山1、2、3杆的变形协(谐)调条件,

并且考虑到AB为刚性杆,可以得到

C点的水平位移:卜3=△AH=5H=•tan45"=0.476(机机)

C点的铅垂位移:AA/f=0.476(mm)

[习题2-12]图示实心圆杆AB和AC在A点以较相连接,在A点作用有铅垂向下的力

F=35kN,,已知杆AB和AC的直径分别为4=12/”机和刈=15,〃〃?,钢的弹性模量

E=2lOGPa。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。

由平衡条件得出:

yX=0:N“sin30"—N'.sin45"=0

NAC=ON,\B................(a)

>y=0:Ncos30"+N,Rcos45"-35=0

习题2-13图

同4+圆样=70..........(b)

(a)(b)联立解得:

v=N.=18.117^;=N,=25.62MN

r\D1riVZ

(2)由变形能原理求A点的铅垂方向的位移

1八N"N扎

-FA,=—―+——

2A2EA}2EA2

2+必

FEA{EA2

式中,lx=1000/sin450=1414(〃〃”);l2=800/sin300=1600(血血)

A,=0.25x3.14x122=113〃?〃/;&=0.25x3.14xl52=illmm2

,(⑻"14+2562"16。。=13

35000210000x113210000x177

[习题2-13]图示A和B两点之间原有水平方向的一根直径d=1mm的钢丝,在钢丝的中点

C加一竖向荷载Fo已知钢丝产生的线应变为£=0.0035,其材料的弹性模量E=210GP”,

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。

解:(1)求钢丝横截面上的应力

cr=Ee=210000X0.0035=735(MPa)

(2)求钢丝在C点下降的距离△

△/="b-L=735x20°°=7(加加)。其中,AC和BC各3.5机〃7。

EAE210000

cosa==0.996512207

1003.5

a=arccos(1000)=4.7867339°

1003.5

A=1000tan4.78673390=83.7(〃〃〃)

(3)求荷载F的值

习题2-14图

以C结点为研究对象,由其平稀衡条件可得:

》=0:2Nsina-P=0

P-2Nsina-2a4sina

=2x735x0.25x3.14xl2xsin4.787°=96.239(N)

[习题2-15]水平刚性杆AB由三根BC,BD和ED支撑,如图,在杆的A端承受铅垂荷载

F=20KN,三根钢杆的横截面积分别为Al=12平方毫米,A2=6平方毫米,A,3=9平方毫米,

杆的弹性模量E=210Gpa,求:

(1)端点A的水平和铅垂位移。

(2)应用功能原理求端点A的铅垂位移。

解:⑴

k=3F/l3

233

FN(xi)=[3Fx/ldx=F(xJl)

FN3cos45°=0

fi+B-%sin45°+F=0

-Fx0.45+^,x0.15=0

F、=—60KN,"=-401KME=GKN,

由胡克定理,

—上詈吗=3.87

E4i210X109X12X10^

A/40x10-x0.15_176

29

£A2210X10X12X10^

从而得,AAX-A/2=4.76,

A/1y=A/2x2+A/,x3=20.23(J)

(2)

;

IZ=FxMy-F1xA/1+/;xA/2=0

Mv=20.33(J)

[习题2-17]简单桁架及其受力如图所示,水平杆BC的长度/保持不变,斜杆AB的长度

可随夹角0的变化而改变。两杆由同•种材料制造,且材料的许用拉应力和许用压应力相等。

要求两杆内的应力同时达到许用应力,且结构的总重量为最小时,试求:

(1)两杆的夹角;

(2)两杆横截面面积的比值。

解:(1)求轴力

取节点B为研究对象,由其平衡条件得:

N.3sin8—F=0

>=0

一心COS0-NBC=0

NM=-NARcos6=-----cos。=FcotO2-17

BCABsing

(2)求工作应力

__NAB_rF

OAB———一

A.AABsin6>

NR,,Fcot3

aBC=*■=---------

^BCABC

(3)求杆系的总重量

W=/-V=/(AA/ilAfi-l-A/iClfiC)oy是重力密度(简称重度,单位:kN//)。

二7(AAB~+A,)

cos9

=/*'(A"+人穴)

cos"

(4)代入题设条件求两杆的夹角

NFF

条件①:G.2=---二团,4人/?

fcr]sin0

NBC_/cot。Fcot。

ABC

Aj?c4c㈤

条件⑵:W的总重量为最小。

W=/Y++A,c)=/•/(A.B++Ape)

1/cot6、1cos。

y•/(------------+-------)Fly)

[b]sin。cos。[a][a]sinOcos。sin。

1+cos2d]_2F//f1+cos20y

sin6?cos)[cr](sin10,

从印的表达式可知,W是夕角的一元函数。当W的一阶导数等于零时,卬取得

最小值。

dW_2Fly(-2cossin'sin2^-(1+cos20)cos20-2

d0[a]、sin220

-sin223-3cos20-cos22。=0

3cos2。=—1,cos2。=-0.3333

26=arccos(-0.3333)=109.47%9=54.74°=54°44

(5)求两杆横截面面积的比值

Fcot6

[cr]sin6

AAB_[cr]sin^_1_1

ABCFcot0sinOcot。cos。

,1,1

因为:3cos26=-1,2cos-。-1=——,cos-0=-

所以:

[习题2-18]一桁架如图所示。各杆都由两

个等边角钢组成。已知材料的许用应力

[a]=170Mpa,试选择AC和CD的角钢

型号。

解:(1)求支座反力

山对称性可知,

RA=RB=220AN1)

(2)求AC杆和CD杆的轴力

以A节点为研究对象,由其平

衡条件得:

少=02-18

RA-N庆。cosa=0

N,c=j=<=366.667(AN)

sina3/5

以C节点为研究对象,由其平衡条件得:

2>=。

N-NACcosa=0

220

NCD=NACcosa=y-^x4/5=293.333(^)

(3)由强度条件确定AC、CD杆的角钢型号

AC杆:

A-篙==2156.86荷=21.569京

选用2L80x7(面积2x10.86=21.72*2)。

CD杆:

%=命篙="25—/

选用21—75x6(面积2x8.797=17.594*2)。

[习题2-19]一结构受力如图所示,杆件AB、CD、EF、GH都由两根不等边角钢组成。已

知材料的许用应力[a]=HOMPa,材料的弹性模

量6=2WGPa,杆AC及EG可视为刚性的。试

选择各杆的角钢型号,并分别求点D、C、A处的铅

垂位移金、金、-,洛经勿勿勿勿勿辔勿的勿勿二。毕

H

解:(1)求各杆的轴力P-100kN/m‘

32Efnnnnp

心=亍*300=240(雨)1fl

300kN1,2叫0L8niei

nQ—Sc_

Ns=^X300=6(W)LU

0.8mI3.2m

Z%=0

NU’nHX3—300X1.5—60X1.2=02-19

NGH=;(450+72)=174(AN)

少=0

+174—60—300=0

NEF=186(AN)

(2)由强度条件确定AC、CD杆的角钢型号

AB杆:

240000N⑷]765领2=]412而

[cy]llON/mm2

选用2L90x56x5(面积2x7.212=14.424c,Y)o

CD杆:

MD60000N

ACD-=352.941,〃"/=3.529c加?

\<j]MON/mm2

选用2J40x25x3(面积2x1.89=3.78cm2)„

EF杆:

、NEF186000N2s.c,

AA>——=-------------7=1in0n9y41.1I1O8mm**=10.412cm-

FF[a]170N/机机2

选用21-70x45x5(面积2x5.609=11.218c/)。

GH杆:

,NGH174000N.2

A>------=----------------1023.529mm-10.353cm

CH[a]nON/mm2

选用21-70x45x5(面积2x5.609=11.218c/n2)»

(3)求点D、C、A处的铅垂位移A。、Ac>A4

NABLB240000X3400-三r,、

△IABAliAB=--------------=2.694x2.7(mm)

EAAB210000X1442.4

△1CD

七,»•186000X2000,、

△IEF“EF=-------------------------=1.580("?机)

EAEF210000X1121.8

NGH(GH174000x2000

△1GH=1.477("〃〃)

EA(jHrn210000x1121.8

EG杆的变形协调图如图所示。

△o-%H_L8

iEF-iGH

Ap-1.4771.8

1.580-1.477

AD=1.54(如n)

Ac=AD+/CD=1.54+0.907=2.45(/mn)

△A=lAB=2.7(〃?〃?)

[习题2-21](1)刚性梁AB用两根钢杆AC、BD悬挂着,其受力如图所示。已知钢杆AC

和BD的直径分别为&=25mm和d2=18mm,钢的许用应力[司=170MPa,弹性模量

E=210GPa。试校核钢杆的强度,并计算钢杆的变形&心、及A、B两点的竖向位

移A.、△B。

解:(1)校核钢杆的强度

①求轴力

N.c=比x100=66.6670W)

NKC=^|X100=33.333(AN)

②计算工作应力

限66667N

0*。-AR-0.25x3.14x25?〃〃“2

=135.882〃Pa

心33333N

(yDi-t==2-21

22

ABD0.25x3.14xl8m/72

=131.057MPa

③因为以上二杆的工作应力均未超过许用应力170MPa,即名。4[司;

aBD<\a],所以AC及BD杆的强度足够,不会发生破坏。

(2)计算△//、*BD

»=幽7了±。。=]

△,AC

EAAC210000X490.625

NB/BD33333X2500,9,、

△IBD—=-------------=1.560(即)

EAHI)210000X254.34

(3)计算A、B两点的竖向位移△,、Z

△A=A/4C=1.618(机机),AB=NBD=1.560(机机)

[习题3-2J实心圆轴的直径d=100〃〃〃,长/=1相,其两端所受外力偶矩M,=14kN-m,

材料的切变模量G=80GRz。试求:

(1)最大切应力及两端面间的相对转角;

(2)图示截面上A、B、C三点处切应力的数值及方向;

(3)C点处的切应变。

解:(1)计算最大切应力及两端面间的相对转角

Me

叫匕

式中,W=—ml3=—X3.14159X1003=196349(mm3),3-2

p1616

M«14x1O67V•mm

故:=J\MMPa

%ax196349mm3

(p=—7/,式中,/p=—1位4=1—x3.14159x10(34=9817469(加机4)。故:

GIp3232

14000N-mxIm

=0.0178254(raJ)=1.02°

80xl09^//n2x9817469xl0-l2w4

(2)求图示截面上A、B、C三点处切应力的数值及方向

TA=TB=rmax=71.302MP。,由横截面上切应力分布规律可知:

x

Tc=71.302=35.66MPa,A、B、C三点的切应力方向如图所示。

(3)计算C点处的切应变

r_35.66MPa

c=4.4575x10-4。0.446x1O与

/cG-80xl0'A/Po

[习题3-3]空心钢轴的外径D=lOQmm,内径d=50mm。已知间距为I=2.7机的两横截

面的相对扭转角(P=1.8°,材料的切变模量G=80GPa。试求:

(1)轴内的最大切应力;

(2)当轴以〃=80r/min的速度旋转时,轴所传递的功率。

解;(1)计算轴内的最大切应力

4444

Ip=一34(1一a)=—x3.14159x100x(l-0.5)=9203877(m/n)。

=-^7zD3(l-a4)=px3.14159xl003x(l-0.54)=l84078(〃/)

式中,a=dID。

24

(pGIp1.8x3.14159/180x80000^/fflfflx9203877fflm

/2700加

=8563014.45N-mm=8.563(AN-m)

T_8563014.45N-mm

「max=46.518MPa

W\,~~184078相〃尸

(2)当轴以〃=80"min的速度旋转时,轴所传递的功率

T=M=9.549」=9.549x」=8.563(AN-m)

en80

Nk=8.563x80/9.549=71.74伏W)

[习题3-5]图示绞车由两人同时操作,若每人在手柄上沿着旋转的切向作用力F均为0.2kN,

已知轴材料的许用切应力⑶=40Mpa,试求:

(1)AB轴的直径;

(2)绞车所能吊起的最大重量。

解:(1)计算AB轴的直径

AB轴上带一个主动轮。两个手柄所施加的外力偶

矩相等:

M=Me^=Q.2x0.4=0.08(^•m)

Me主动轮=2M,右=0.16(AN的

扭矩图如图所示。3-5

由AB轴的强度条件得:

右16M,右

U7=3

16x80000N•加

=21.7〃?〃?

d>3.14159x40N/荷

(2)计算绞车所能吊起的最大重量

主动轮与从动轮之间的啮合力相等:

主动轮=此从动轮,Mr安=些X0.16=0.28(^-m)

"e0.20.35小动轮0.20

由卷扬机转筒的平衡条件得:

PxO.25=M,从动轮,Px0.25=0.28尸=0.28/0.25=112(ZN)

[习题3-6]已知钻探机钻杆(参看题3-2图)的外径D=60mm,内径d=5Qmm,功率

P=1355kW,转速n=180r/min,钻杆入土深度/=40m,钻杆材料的G=80GMpa,

许用切应力[r]=40MPa。假设土壤对钻杆的阻力是沿长度均匀分布的,试求:

(1)单位长度上土壤对钻杆的阻力矩集度〃2;

(2)作钻杆的扭矩图,并进行强度校核;

(3)两端截面的相对扭转角。

解:(1)求单位长度上土壤对钻杆的阻力矩集度〃?

M,=9.549叁=9.549x=0.390(kN-m)

en180

设钻杆轴为x轴,则:X/、=0,,山=加,,

m=,==0.00975(^//??)

(2)作钻杆的扭矩图,并进行强度校核

①作钻杆扭矩图

039

T(x)=-mx==-0.00975%»xe[0,40]

T(0)=0;T(40)=Me=—0.390(AN-〃?)

扭矩图如图所示。

M

②强度校核,7max=1

in<iA匕

34343

式中,IV/(=—^D(1-(Z)=—x3.14159x60xfl-(—)]=21958(wm)

161660

M.390000N•mm

%ax=17.76IMP。

21958mm3

因为丁x=17.76IMP-⑶=40例P〃,即%ax(K],所以轴的强度足够,不

会发生破坏。

(3)计算两端截面的相对扭转角

F。T(x)dx

式中,I=—^£)4(1-a4)=—x3.14159x604x[1-(―)4]=658752(mm4)

323260

/()IT(x)Idx1田0.00975

(P—I---------=----0.00975xJx

80xl06^/m2x658752xl0-l2nz4

GIpGlp

=0.148(rad)«8.5°

[习题3-8]直径d=50〃加的等直圆杆,在自由端截面上承受外力偶=6AN-〃?,而在

圆杆表面上的A点将移动到A1点,如图所示。已知As=AA|=3〃〃”,圆杆材料的弹性模

量E=210GPa,试求泊松比丫(提示:各向同性材料的三个弹性常数E、G、丫间存在如

下关系:G=—^E—

2(1+1/)

解:整根轴的扭矩均等于外力偶矩:T=Me=6kN-m.

设。,Oi两截面之间的相对对转角为°,则羽=夕卷,

2・T-l2A.v一

展西二工式中,

^^x3.14159x504=613592。”/)

I--7nd4

「32

6x1O,川•mmx1000mmx50mm

=81487.372M4=81.4874Ga

21P曝2x613592/”〃?4x3mm

EE210

山G得:-1=0.289

2(T77)2G2x81.4874

[习题3-10]长度相等的两根受扭圆轴,一为空心圆轴,•为实心圆轴,两者的材料相同,

受力情况也一样。实心轴直径为d;空心轴的外径为D,内径为d°,且=0.8。试求当

D

空心轴与实心轴的最大切应力均达到材料的许用切应力(7„m=团),扭矩T相等时的重量

比和刚度比。

解:(1)求空心圆轴的最大切应力,并求D。

O

%0、

Tmax--卬--

式中,卬“=-1-冠标(]_。4),故:

016

:16T=27.1T

“叽空一^©3(1-0.84)一而

O';亚3-10

4r]

(1)求实心圆轴的最大切应力

T..17316T16Tr1

——,式中,WIIZ=-7Dd,故:

Pr=--=--=[r]

Wp16头加3就3

3£[£1=169375,2=1.192

7i\T\aTT[T]16Td

(3)求空心圆轴与实心圆轴的重量比

W在0.25乃(£)2—d:)./.y22x

---=-------------------=(—)(1—U.o)=0.3o(—)=O.Jox1.192=0.512

W实0.25物2././dd

(4)求空心圆轴与实心圆轴的刚度比

4444

/空=—^£>(1-0.8)=0.01845TZD,I5t=上旬&=0.03125®7

.空32°实32

^^=^^^=0.5904(2)4=0.5904x1.1924=1192

GI索0.03125㈤4d

P失

[习题3-11]全长为/,两端面直径分别为4,乙的圆台形杆,在两端各承受•外力偶矩

,如图所示。试求杆两端面间的相对扭转角。

解:如图所示,取微元体dx,则其两端面之间的扭转角为:

.cd)—di

d=2r=—----x+J.

/)

/=(也一《x+a)4=/

i'

du=-----dx,dx=------du

Id2—di

故:

_^Medx_Meddx_Me,32dx_32MefJ_I_32Mel型

9—J>GIp~~G^,~~G1血4-71GJ)I7d2-d}7iG(d2-dt)

32A/J「du__32MJ__1,32MJ

TZG®2_4)W_相@-4)L犷°

371G(d2—dj

32MJ1]_32MJ(心目)32MJ'd:+d4+近、

~dl)371G(d\—dQ'(d:成)

371G(da-d)371G、丽,

[习题3-12J已知实心圆轴的转速〃=300r/min,传递的功率p=330kW,轴材料的许用

切应力[r]=60MP。,切变模量G=80GPa。若要求在2m长度的相对扭转角不超过1°,

试求该轴的直径。

解:展1=刈/工

GIPGIp180

式中,M=9.549^9.549x—=10.504(^-m);/“=’血'故:

n300'32

2皿,L.八X

7iG32TIG

1、32xl80MJJ32x180x10.504xW6N-mmx2000mm,,,

a>J/--------—=4----------;------------z-------=111.292mm

V兀2GV3.142X80000N/〃〃“2

取d=111.3/WMO

[习题3-16]一端固定的圆截面杆AB,承受集度为机的均布外

力偶作用,如图所示。试求杆内积蓄的应变能。-矩材料的切

变模量为G»

22222

.nT(x)dxmxdxI6mxdx

解:dV£=-------=-------;-----=----------

2Gl.01,4血&G

P2G---71d

32

16m2/116ZM2/3m~Iym2^

匕=——;—\x2ax----:—=----------=-----3-16

闻4GJ>3加4G1.4^6GI„

6——701GP

32

[习题3-18]一圆锥形密圈螺旋弹簧承受轴向拉力F如图,簧丝直径d=10〃”〃,材料的许

用切应力[r]=500MPa,切变模量为G,弹簧的有效圈数为"。试求:

(1)弹簧的许可切应力;

(2)证明弹簧的伸长公=--(/?,+七)(代+展)。

Gd

解:(1)求弹簧的许可应力

用截面法,以以簧杆的任意截面取出上面部分为截离

体。由平衡条件可知,在簧杆横截面上:

剪力。二/扭矩T=FR

最大扭矩:(皿=

max=7+T宗如第+等=竽。+舞团

7td3{r}3.14x103m3x500N/mm?

m=957.3N

16R,(l+4)1八八八\Qmm、

16x100mm(l+)

24号4x100机〃?

因为。/d=200/10=20〉10,所以上式中小括号里的第二项,即由Q

所产生的剪应力可以忽略不计。此时

[r]3.14x10mm3x5OO7V//77m**

[F]=----------:一=-------------------------=981.25N

।d、16x100mm

1on->(1+)

24七

(2)证明弹簧的伸长八=缁因+/?2)(猫+咫)

CJU

外力功:W=-FA

22Glp

m(FR¥(Rda)F22m+3”

[困

2Glp2Glp2处

F27mR:-R:

西&-凡

F71〜F~m

W=Uf—FA=------

24GlpR「&

△二景百:詈区

[习题3-19]图示矩形截面钢杆承受一对外力偶",=3AN•加。已知材料的切变模量

G=80GPa,试求:

(1)杆内最大切应力的大小、位置和方向;

(2)横截面短边中点处的切应力;-0

(3)杆的单位长度扭转角。

解:(1)求杆内最大切应力的大小、位置和方向

*=?o=l5

T=M.,堪=唐3*-60-'由表得.

a=0L294.A=0".v=0L858

Zt=0.294x604xt0­0=381xl0-*m*

累=0.346x60sxW,=74.7x10.一

T3000

=40.2MPa

74.7x10",

长边中点处的切应力,在上面,由外指向里

(2)计算横截面短边中点处的切应力

0.858x40.2=34.4MPa

短边中点处的切应力,在前面由上往上

(3)求单位长度的转角

30001ST

----------:----------------s-x------=0.564*An

80xl0*x381xl0-8-K

单位长度的转角

[习题3-23]图示为薄壁杆的的两种不同形状的横截面,其壁厚及管壁中线的周长均相同。

两杆的长度和材料也相同,当在两端承受相同的一对扭转外力偶矩时,试求:

(1)最大切应力之比;

(2)相对扭转角之比。

解:⑴求最大切应力之比

MS

开TT口:Tmax,开口=1―e

/,=;x2moX〃=|"0尸开口环形截面闭口箱形截面

依题意:2肛)=4a,故:

/,=gX2加。x=-1小6=与33

3M

「max,开口

I,e4aJ34ab2

M,'max,开口3M.2a2b3a

闭口:「max,闭口心

24ab2

2Ab2a6“max,闭nM«28

(3)求相对扭转角之比

/,=;X2町)X尸-:外,3—,TMe_3M

开口:。开口

GI,GI,^GaS3

TsM«s_Me-4aM.

闭口:夕闭口=

4GA曾4GA》

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论