5-1 试计算图示各梁指定截面（标有细线者）的剪力与弯矩。
解：(a)(1) 取A +截面左段研究，其受力如图；由平衡关系求内力0SA A F F M ++==(2) 求C 截面内力；取C 截面左段研究，其受力如图；由平衡关系求内力2SC C Fl F F M ==(3) 求B -截面内力截开B -截面，研究左段，其受力如图；qAC Bl /2l /2(d)A M e (b)BCl /2l /2a B C Ab (c)F C B l /2 l /2 (a)FFA F SA+M A+C FF SCM CACB F F SBM B由平衡关系求内力SB B F F M Fl ==(b)(1) 求A 、B 处约束反力eA B M R R l==(2) 求A +截面内力；取A +截面左段研究，其受力如图；eSA A A e M F R M M l++=-=-= (3) 求C 截面内力；取C 截面左段研究，其受力如图；22e e SC A A e A M Ml F R M M R l +=-=-=-⨯= (4) 求B 截面内力；取B 截面右段研究，其受力如图；0eSB B B M F R M l=-=-= (c)(1) 求A 、B 处约束反力R AA M eB CR BA M e R AF SA M A+A M eC R AF SCM CB R BF SBM BR AB CAF R BA B Fb FaR R a b a b==++ (2) 求A +截面内力；取A +截面左段研究，其受力如图；0SA A A FbF R M a b++===+ (3) 求C -截面内力；取C -截面左段研究，其受力如图；SC A C A Fb FabF R M R a a b a b--===⨯=++ (4) 求C +截面内力；取C +截面右段研究，其受力如图；SC B C B Fa FabF R M R b a b a b++=-=-=⨯=++ (5) 求B -截面内力；取B -截面右段研究，其受力如图；0SB B B FaF R M a b--=-=-=+ (d)(1) 求A +截面内力取A +截面右段研究，其受力如图；A R A F SA+M A+ R A A CF SC-M C- B CR BF SC+M C+ B R B F SB-M B- qACBF SA+M A+-233 22248SA A l ql l l ql F q M q ++=⨯==-⨯⨯=-(3) 求C -截面内力；取C -截面右段研究，其受力如图；222248SC C l ql l l ql F q M q --=⨯==-⨯⨯=-(4) 求C +截面内力；取C +截面右段研究，其受力如图；222248SC C l ql l l ql F q M q ++=⨯==-⨯⨯=-(5) 求B -截面内力；取B -截面右段研究，其受力如图；0 0SB B F M --==5－6qCBF SC- M C-qCBF SC+ M C+BF SB-M B-－5－85－116-4 图示悬臂梁，横截面为矩形，承受载荷F 1与F 2作用，且F 1=2F 2=5 kN ，试计算梁内的最大弯曲正应力，及该应力所在截面上K 点处的弯曲正应力。
解：(1) 画梁的弯矩图(2) 最大弯矩（位于固定端）：max 7.5 M kN(3) 计算应力： 最大应力：(+)7.5kN x M5kN 401m F 1C yF 2 80 Kz30K 点的应力：6-5 图示梁，由No22槽钢制成，弯矩M =80 N.m ，并位于纵向对称面（即x-y 平面）内。
试求梁内的最大弯曲拉应力与最大弯曲压应力。
解：(1) 查表得截面的几何性质：4020.3 79 176 z y mm b mm I cm ===(2) 最大弯曲拉应力（发生在下边缘点处）()30max880(7920.3)10 2.67 17610x M b y MPa I σ-+-⋅-⨯-⨯===⨯ (3) 最大弯曲压应力（发生在上边缘点处）30max88020.3100.92 17610x M y MPa I σ---⋅⨯⨯===⨯6-8 图示简支梁，由No28工字钢制成，在集度为q 的均布载荷作用下，测得横截面C 底边的纵向正应变ε=3.0×10-4，试计算梁内的最大弯曲正应力，已知钢的弹性模量E =200 Gpa ，a =1 m 。
解：(1) 求支反力31 44A B R qa R qa == (2) 画内力图6max max max227.510176 408066ZM M MPabh W σ⨯====⨯6max max 337.51030132 ********K ZM y M y MPa bh I σ⋅⋅⨯⨯====⨯M M yzy 0 b C A B aa qCε R A R B(3) 由胡克定律求得截面C 下边缘点的拉应力为：49max 3.010******* C E MPa σε+-=⋅=⨯⨯⨯=也可以表达为：2max4C C z zqa MW W σ+== (4) 梁内的最大弯曲正应力：2maxmax max 993267.5 8C zz qa M MPa W W σσ+==== 6-16 图示槽形截面悬臂梁，F =10 kN ，M e =70 kNm ，许用拉应力[σ+]=35 MPa ，许用压应力[σ-]=120 MPa ，试校核梁的强度。
解：(1) 截面形心位置及惯性矩：112212(150250)125(100200)15096 (150250)(100200)C A y A y y mm A A ⋅+⋅⨯⋅+-⨯⋅===+⨯+-⨯x(+)x(-)3qa/4F Sqa/4qa 2/49qa 2/32My100 3m F m M e25 25 50 200z CCA3322841505025200(15050)(25)2(25200)(150)12121.0210 zCC C I y y mm ⎡⎤⨯⨯=+⨯⋅-++⨯⋅-⎢⎥⎣⎦=⨯ (2) 画出梁的弯矩图(3) 计算应力A +截面下边缘点处的拉应力及上边缘点处的压应力分别为：68(250)4010(25096)60.4 1.0210C A A zCM y MPa I σ+++⋅-⨯-===⨯ 6840109637.61.0210CA A zCM y MPa I σ-++⋅⨯⨯===⨯ A -截面下边缘点处的压应力为68(250)3010(25096)45.3 1.0210C A A zCM y MPa I σ---⋅-⨯-===⨯ 可见梁内最大拉应力超过许用拉应力，梁不安全。
6-20 图示外伸梁，承受载荷F 作用。
已知载荷F =20KN ，许用应力[σ]=160 Mpa ，试选择工字钢型号。
解：(1) 求约束力：5 25 A B R kNm R kNm ==(2) 画弯矩图：(3) 依据强度条件选择工字钢型号Mx40kNm30kNm(+)(-)10kNmBA F 4m 1m R A RB xM20kNm(-)[]6max max2010160 M MPa W Wσσ⨯==≤=解得：3125 W cm ≥查表，选取No16工字钢8-910-3 图示矩形截面钢杆，用应变片测得其上、下表面的轴向正应变分别为εa=1.0×10-3与εb=0.4×10-3，材料的弹性模量E=210Gpa。
试绘横截面上的正应力分布图。
并求拉力F 及偏心距e的数值。
解：(1) 杆件发生拉弯组合变形，依据胡克定律知：33331.010******** 0.4102101084 a a b b E MPa E MPaσεσε--=⋅=⨯⨯⨯==⋅=⨯⨯⨯=横截面上正应力分布如图：(2) 上下表面的正应力还可表达为：22210 6846a b M N F e F MPa b h W A b hM N F e F MPa b h W A b h σσ⋅=+=+=⋅⋅⋅=-+=-+=⋅⋅将b 、h 数值代入上面二式，求得：18.38 1.785 F mm e mm ==10-9 图示钢质拐轴，承受集中载荷F 作用。
试根据第三强度理论确定轴AB 的直径。
已知载荷F=1kN ，许用应力[σ]=160Mpa 。
解：扭矩弯矩由得：Fεa 525εbFe σb σa所以，10-13 图示齿轮传动轴，用钢制成。
在齿轮Ⅰ上，作用有径向力、切向力；在齿轮Ⅱ上，作用有切向力、径向力。
若许用应力[σ]=100Mpa，试根据第四强度理论确定轴径。
求解思路：作、、图。
从图中可以看出，危险截面为B截面。
其内力分量为：由第四强度理论得：411-12 图示活塞杆，用硅钢制成，其直径d=40mm，外伸部分的最大长度l=1m，弹性模量E=210Gpa，=100。
试确定活塞杆的临界载荷。
解：看成是一端固定、一端自由。
此时，而，所以，。
用大柔度杆临界应力公式计算。
11-15 图示矩形截面压杆，有三种支持方式。
杆长l=300mm，截面宽度b=20mm，高度h=12mm，弹性模量E=200Gpa，=50，=0，中柔度杆的临界应力公式为：试计算它们的临界载荷，并进行比较。
解：，，，（a）（b）（c）从计算结果看出，第三种支持方式的临界载荷最大。