工程力学-材料力学(北京科大、东北大学版)第4版第八章习题答案_第1页
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文档简介

第八章习题8-1斜杆AB的截面为100×100mm2的正方形,若P=3kN,试求其最大拉应力和最大压应力。

8—2水塔受水平风力的作用,风压的合力P=60kN。作用在离地面高H=15m

的位置,基础入土深

h=3m

设土的许用压应力[б]=0。3MPa,基础的直径d=5m

为使基础不受拉应力最大压应力又不超过[б],求水塔连同基础的总重G允许的范围.8-3悬臂吊车如图所示起重量(包括电葫芦)G=30kN衡量BC

为工字钢,许用应力[]=140MPa,试选择工字钢的型号(可近似按G行至梁中点位置计算)8-4

如图所示,已知,偏心距,竖杆的矩形截面尺寸材料是3号钢,,规定安全系数=1.5。试校核竖杆的强度。8—5

若在正方形截面短柱的中间处开一个槽,使截面面积减小为原截面面积的一半,问最大压应力将比不开槽时增大几倍?8—6

图示一矩形截面杆,用应变片测得杆件上、下表面的轴向应变分别为材料的弹性模量。(1)

试绘制横截面的正应力分布图。(2)

求拉力P及其偏心距e的数值。8—7

一矩形截面短柱,受图示偏心压力P作用,已知许用拉应力许用压应力求许用压力。8—8

加热炉炉门的升降装置如图所示.轴AB的直径d=4cm,CD为的矩形截面杆,材料都是Q235钢,已知力P=200N.(1)

试求杆CD的最大正应力;(2)

求轴AB的工作安全系数。提示:CD杆是压缩与弯曲的组合变形问题。AB轴是弯曲与扭转的组合变形构件,E处是危险截面,M=154.5N*m,T=173.2N*m。8-9

一轴上装有两个圆轮如图所示,P、Q两力分别作用于两轮上并处于平衡状态。圆轴直径d=110mm,=60Mpa,试按照第四强度理论确定许用载荷。8—10

铁道路标的圆信号板,装在外径D=60mm的空心圆柱上。若信号板上作用的最大风载的强度p=2kPa,已知,试按第三强度理论选定空心柱的壁厚。8—11

一传动轴其尺寸如图所示,传递的功率P=7kW,转速,齿轮I上的啮合力与齿轮结圆切线成的夹角,皮带轮Ⅱ上的两胶带平行,拉力为和,且。若,试在下列两种情形下,按第三强度理论选择轴的直径。(1)

带轮质量忽略不计;(2)

考虑带轮质量,设其质量Q=1。8kN。提示:(1)

情形轴的危险截面在支座B处,M=800,T=334。(2)情形轴的危险截面也在支座B处,M=877,T=334。8—12

已知一牙轮钻机的钻杆为无缝钢管,外直径D=152mm,内直径d=120mm,许用应力.钻杆的最大推进压力P=180kN,扭矩T=17.3kN*m,试按第三强度理论校核钻杆的强度。

参考答案8—1解:对A点取矩∑M(A)=FB×2。5—P×0。75=0

FB

=0.9kN可以得到弯矩图

FAB=P×cosΦ=2。4kN

由轴向力产生的压应力=—2400/0。01=240000=—0。24

由弯矩在梁的截面上产生的最大正应力为

=

=1125/0。000167=6.74×=6.74

在梁街面上产生的最大的拉应力

=6。74—0。24=6。5

最大的压应力

=—6。74—0。24=—6。988-2解:水塔的底端的截面面积:A==19。625m2由重力G产生的压应力为:=G/A

由风压合力P产生的最大正应力为

=12.27m3

=M/W=P·(H+h)/W=0。088MPa

由已知条件可得:

—≤0

+

≤[

]

0。088MPa≤≤0.212MPa

1。727kN≤G≤4。163kN

8—3

∑M(C)=Fb×1。25-G×1。25=0

Fb=G=30kN

轴向力

FBC=Fb×cos30。=29.58kN

Mmax=18750N·m

由弯矩产生的正应力

=M·y/Iz

由轴向力产生的正应力

=FBC/A其中A为梁的横截面面积+

≤[бg]=140MPa查表得选择

18号工字钢8—4答:算得=1。52〉,所以安全.8

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