工程力学B第3次作业主观题

1、最新资料推荐工程力学 b 第 3 次作业主观题专业： 建筑工程管理班级：建筑工程管理 2014-2 班(高专 )三、主观题 (共 24 道小题 )23. 图 a 所示为左端固定而右端自由的轴向受力杆件。试求- 、 - 、 - 横截面上的轴力，并作轴力图。1最新资料推荐24、一横截面为正方形的砖柱分上下两段，其受力情况、各段长度及横截面尺寸如图a所示。已知 f = 50 kn，试求荷载引起的最大工作应力。解：首先作柱的轴力图如图b 所示。由于此柱上下两段的横截面尺寸不同， 故不能应用公式（ 7-3）计算柱的最大工作应力，必须利用公式（ 7-2）求出每段柱的横截面上的正应力，然后进行比较以确定全柱

2、的最大工作应力。、两段柱（图a ）横截面上的正应力分别为2最新资料推荐25.一横截面为矩形的钢制阶梯状直杆，其受力情况及各段长度如图a 所示。 ad 段和 db 段的横截面面积为bc 段横截面面积的两倍。 矩形截面的高度与宽度之比h / b = 1.4，材料的许用应力、 = 160 mpa。试选择各段杆的横截面尺寸h 和 b。解：首先作杆的轴力图如图b 所示。此杆为变截面杆，最大工作应力不一定出现在轴力最大的ad段横截面上。由于db段的横截面面积与ad段相同，而轴力较小，故其工作应力一定小于ad段的。于是只需分别对 ad段和 bc段进行计算。对于 ad段，按强度条件要求其横截面面积ai 为26

3、、有一三角架如图所示， 其斜杆由两根 80807 等边角钢组成， 横杆由两根 10 号槽钢组成，材料均为q235 钢，许用应力= 120 mpa。试求许用荷载 f 。3最新资料推荐4最新资料推荐27、图 a所示为一阶梯形钢杆，ab段和bc段的横截面面积为12= 500 mm2，cda = a段的横截面面积为a3= 200 mm2。已知钢的弹性模量 e = 2.0 105。试求杆的纵向变形mpal 。图中长度单位为mm。解：此杆的轴力图如图b 所示。由于各段杆的轴力和横截面面积不尽相同，故须分段利用拉压胡克定律求各段杆的纵向变形，它们的代数和才是整个杆的纵向变形l 。5最新资料推荐28、试作图示

4、各杆的轴力图， 并分别指出最大拉力和最大压力的值及其所在的横截面（或这类横截面所在的区段）。解： (a)ab 段： 30 kn(拉)，bc 段： 0 , cd 段： - 20 kn(压 )；(b) ab 段： 10 kn(拉)，bc 段： - 10 kn(压)，cd 段： 20 kn( 拉)；(c) ab 段： 0， bc 段： 10 kn(拉)，cd 段： 15 kn(拉 )29、试求图示等直杆横截面1-1 ， 2-2 和 3-3 上的轴力，并作轴力图。若横截面面积a=400mm2，试求各横截面上的应力。30、在图示结构中，各杆的横截面面积均为a=3 000 mm2, f=100 kn。试求

5、各杆横截面上的正应力。6最新资料推荐解：假设各杆均被拉伸，对b 点作受力分析：fb由分析可知：f n, ab75kn,fn , bc125knfbcfbcfab对 c 点作受力分析：cfacfcd由分析可知：fn ,ac100kn , fn ,cd75kn于是各杆横截面上的正应力为：fbfn ,ab75kn25mpaaba3000mm23fn ,bc125kn41.7mpamacbca23000mm4fn ,ac100kn33.3mpam2aca3000mm2mfn ,cd75kn25mpadcda3000mm231、一传动轴的计算简图如图a 所示，作用于其上的外力偶之矩的大小分别是：ma =

6、2 knm，mb = 3.5 knm，mc = 1 knm，md = 0.5kn m，转向如图。试作该传动轴的扭矩图。7最新资料推荐32、一水轮机的功率为p=7350 kw ，其竖轴是直径为d =650 mm 而长度为 l =6000 mm 的等截面实心钢轴，材料的切变模量为g=0.8105mpa。求当水轮机以转速n =57.7r/min匀速旋转时，轴内的最大切应力及轴的两个端面间的相对扭转角。解：作用在轴上的外力偶矩为：mpp2n1217( knm )60进而，横截面上的内力扭矩为：t1217k nm1 . 217106 nm于是，横截面上的最大切应力为：m a xt/ w t22 . 6m

7、pa因此，两个端面间的相对扭转角为：tl/ g ip0 . 00 52 3rad33.一实心圆截面传动轴， 其直径 d=40mm，所传递的功率为30kw ，转速 n=1400r/min 。该轴由 45 号钢制成，许用切应力= 40 mpa，切变模量g = 8104 mpa，单位长度杆的许用扭转角= 1 /m。试校核此轴的强度和刚度。解：首先计算扭转力偶矩m。8最新资料推荐34. 传动轴如图 a 所示，其转速 n=300 r/min ，主动轮 a 输入的功率 p1 = 500 kw；若不计轴承摩擦所耗的功率，三个从动轮 b、c、 d 输出的功率分别为 p2 = 150 kw ，p3 = 150

8、kw ，p4 = 200 kw 。该轴是用 45 号钢制成的空心圆截面杆，其内外直径之比a = 1/2。材料的许用切应力 t = 40 mpa，其切变模量 g=8104 mpa。单位长度杆的许用扭转角=0.3o/m。试作轴的扭矩图，并按强度条件和刚度条件选择轴的直径。9最新资料推荐10最新资料推荐35. 并指出最大扭矩的值及其所在的横截面（或这些横截面所在的区段）。解： (a) tmax = me；(b) tmax = 2 me，在 cd 段； (c) tmax = 3 knm，在 de 段。36. 直径 50 mm 的钢圆轴，其横截面上的扭矩t =1.5knm，试求横截面上的最大切应力。解：

9、max61.1mpa37.图中所示的轴，作匀速转动，转速 n = 200 r/min ，轴上装有五个轮子，主动轮 2 输入的功率为 60 kw ，从动轮 1、3、4、 5 依次输出 18 kw 、 12 kw 、22 kw 和 8 kw 。材料为钢，其许用切应力= 20 mpa，切变模量g = 8 104 mpa，单位长度杆的许用扭转角= 0.25o/m。试按强度条件及刚度条件选择此实心圆轴的直径。解：按强度条件：d80 mm, 按刚度条件： d87.5 mm, 故 d 取 87.5 mm 或略大11最新资料推荐38.试求图示阶梯状直杆横截面1-1，2-2 和 3-3 上的轴力，并作轴力图。若横截面面积，并求各横截面上的应力。39. 一根等直杆受力如图所示。已知杆的横截面面积a 和材料的弹性模量e。试作轴力图，并求杆端点d 的位移。12最新资料推荐40. 简易起重设备的计算简图如图所示。 已知斜杆用两根不等ab边角钢组成，钢的许用应力。试问在提起重量为的重物时，斜杆 ab是否满足强度条