班级姓名学号110 kN 20 kN 第1章材料力学的基本概念第2章轴向拉伸和压缩2-1试用截面法计算图示杆件各段的轴力,并画轴力图。
2-2图示等截面直杆由钢杆与铜杆CD在C处粘接而成。
直杆各部分的直径均为d=36mm,受力如图所示。
若不考虑杆的自重,试求4C段和4D段杆的轴向变形量2-4螺旋压紧装置如图所示。
现己知工件所受的压紧力为F=4kNo装置中旋紧螺栓螺纹的内径Ji = 13.8nuii;固定螺栓内径t/2= 17311U11O两根螺栓材料相同,其许用应力A材料力学习题册2班级 姓名 学号31-1截而利2-5现场施工所用起重机吊环由两根侧臂组成(图小,三处均为狡链连接。
每一侧臂AB 和都由两根矩形截面杆所组成(图b )。
已知起重载荷F P =1200 kN, 每根矩形杆截面尺寸比例b/h=0・3,材料的许用应力0]=78.5MPa 。
试设计矩形杆的截2-6图示结构中BC 和AC 都是圆截面直杆,直径均为d=20mm,材料都是Q235钢, 其许用应力[<r] = 157MPao 试求该结构的许可载荷。
材料力学习题册第3章扭转3—4变截面轴受力如图所示,图中尺寸单位为mm。
若己知Mj = 1765N・m, Me2 = 1171N m,材料的切变模量G=80.4 GPa,试求:(1)轴内最大切应力,并指出其作用位置。
(2)轴的最大相对扭转角3-5图示实心圆轴承受外加扭转力偶,其力偶矩Me=3 kN m,图中尺寸单位为mm。
试求:(1)轴横截面上的最大切应力。
(2)轴横截面上半径r=15nmi以内部分承受的扭矩所占全部横截面上扭矩的白分比。
(3)去掉r =15nun以内部分,横截面上的最大切应力增加的百分比。
45班级姓名学号3-6同轴线的芯轴AB与轴套CD,在D处二者无接触,而在C处焊成一体。
轴的4 端承受扭转力偶作用,如图所示。
己知轴直径d =66 mm,轴套外直径£)=80 nun,厚度5=6 mm;材料的许用切应力[r] = 60 MPa o试求结构所能承受的最大外力偶矩。
材料力学习题册62 m3-9 已知圆轴的转速“=300 I / mm,传递功率331kW,材料的[门=60MPa, G =82GPa o 要求在2m 长度内的相对扭转角不超过1。
,试求该轴的直径。
3—14图示的钏接件中,己知钏钉直径d =19 mm,钢板宽/?=127 nun,厚度5=12.7 mm ;钏钉的许用切应力[r ] = 137Mpa,挤压许用应力[q ] = 314MPa ;钢板的拉伸许用 应力[6 = 98 MPa,挤压许用应力[o^] = 196 Mpa o 假设4个钏钉所受剪力相等。
试求此 连接件的许可载荷。
F P• 4- ------------ 1 ____小 巾1 令第4章弯曲内力4- 2求下列各梁指定截面上的剪力F Q 和弯矩M 。
4 kN _ 2 kN/m4- 3试建立图示各梁的剪力方程和弯矩方程,并绘制剪力图和弯矩图。
w班级姓名学号7材料力学习题册10kN1 m4-4应用微分关系,试画出图示各梁的剪力图和弯矩图,并确定|①> \M\ oI V max I I maxq q[28班级姓名学号HH HIIHH 一…__q【(c)9材料力学习题册q10班级姓名学号(g)11材料力学习题册粘一5静定梁承受平面荷载,但无集中力偶作用,其剪力图如图所示。
若己知4端弯矩M4=0O 试确定梁上的荷载及梁的弯矩图。
并指出梁在何处有约束,且为何种约束。
习题4一5图4-7试作图示刚架的内力图。
班级姓名学号第5章弯曲强度5-2试确定图示图形的形心主轴和形心主惯性矩。
y)4弋丿A160(b)5-4悬臂梁受力及截面尺寸如图所示。
图中的尺寸单位为mm。
求:梁的1J截面上4、B两点的正应力。
5-6矩形截面简支梁如图所示。
试计算截面上a点和b点的正应力和切应力。
13in材料力学习题册5-10T形截面铸铁梁的载荷和截面尺寸如图所示。
铸铁的许用拉应力[of=30MPa , 许用压应力为[oj-=160MPa。
己知截面对形心轴z的惯性矩为厶=763cm4,且yi=52mm。
试校核梁的强度。
5-13由No. 10号工字钢制成的4BD梁,左端4处为固定餃链支座,〃点处用狡链与钢制圆截面杆FC连接,FC杆在C处用餃链悬挂。
己知圆截面杆直径d=20 mm,梁和杆的许用应力均为[6 =160 MPa,试求:结构的许用均布载荷集度[q]。
班级姓名学号iiiiiLiliirnTr|x m4H/J T)15in材料力学习题册第6章弯曲刚度6-2试写出积分法求图示各梁挠度曲线时,确定积分常数的约束条件和连续条件。
(c)6-4具有中间較的梁受力如图所示。
试画出挠度曲线的大致形状,并说明需要分儿段建立小挠度微分方程,积分常数有儿个,确定积分常数的条件是什么。
6-5试用积分法求图示悬臂梁的挠曲线方程及自由端的挠度和转角。
设E/=常量。
C材料力学习题册6—6试用叠加法求下列各梁中截面4的挠度和截面B的转角。
图中q、/、EI等为己知。
6-10图示一端外伸的轴在飞轮重量作用下发生变形,已知飞轮重W=20 kN,轴材料的E=200GPe轴承B处的许用转角[6>]=0.5°。
试设计轴的直径。
::厂2>000 1 0006-11图示承受均如载荷的简支梁由两根竖向放置的普通槽钢组成。
已知t7=10kN/m, /=4m,材料的[o]=100 MPa,许用挠度[>v]=//1000, E=200 GPa o试确定槽钢型号。
补充习题1已知4端固定、〃端较支梁的弯曲刚度为E/,长度为人求:梁的约束力。
qB材料力学习题册补充习题2梁受力和尺寸如图所示,画出梁的剪力图和弯矩图。
18班级姓名学号*12-17试作图示连续梁的内力图。
刃为常数,F p=ql Q19材料力学习题册2015°1.25第7章应力状态分析7- 1木制构件中的微元受力如图所示,其中所示的角度为木纹方向与铅垂方向的夹角。
试求:1 •面内平行于木纹方向的切应力;2•垂直于木纹方向的正应力。
7- 2层合板构件中微元受力如图所示,各层板之间用胶粘接,接缝方向如图中所示。
若己知胶层切应力不得超过IMPa 。
试分析是否满足这一要求,并在旁边画上应力圆。
7-7已知矩形截面梁的某个截面上的剪力F Q=120kN,弯矩M=10kN m,截面尺寸如图所示。
试求1、2、3点的主应力与最大切应力。
7-8用实验方法测得空心圆轴表面上某一点(距两端稍远处)与轴之母线夹45°角方向上的正应变备=200X10-6。
若己知轴的转速/?=12017mm (转/分),材料的G=81GPa,Ev = 0.28,试求轴所受之外力偶矩Mw。
(提示:G=——)2(1 + ")21第8章强度理论8- 5构件中危险点的应力状态如图所示。
试选择合适的强度理论对以下两种情形作强 度校核:(1) 构件为钢制= 45MPa, a v = 135MPa,= 0,r vv = 60,许用应力[cr]= 160MPa 。
(2) 构件为铸铁 a x = 20MPa, cr v = -25MPa, cr. = 30,r vv = 0, [o'] = 30MPa 。
8- 13薄壁圆柱形锅炉的平均直径为1250mm,最大内压为2.3MPa,在高温下工作时材 料的屈服极限6=182.5MPa 。
若规定安全系数为1.8,试按最大切应力理论设计锅炉的壁厚。
第9章组合受力与变形9-3图示悬臂梁中,集中力F PI和用>2分别作用在铅垂对称面和水平对称面内,并且垂直于梁的轴线,如图所示。
己知Fpi=1.6kN, F P2=800N, /=1 m,许用应力[6=160 MPa。
试确定以下两种情形下梁的横截面尺寸:1・截面为矩形,h = 2b; 2.截面为圆形。
9-12 No.32a普通热轧工字钢简支梁,受力如图所示。
已知F P = 60kN,材料的许用应力[cr]=160MPao试校核梁的强度。
No.32a23材料力学习题册9一9正方形截面杆一端固定,另一端自由,中间部分开有切槽。
杆自由端受有平行于杆轴线的纵向力F P。
若己知Fp=lkN,杆各部分尺寸如图中所示。
试求杆内横截面上的最大正应力,并指出其作用位置。
(忽略应力集中的影响)9-11手摇狡车的车轴人〃如图所示。
轴材料的许用应力[o] = 80MPa o试按第三强度理论校核轴的强度。
24班级姓名学号9一10等截面钢轴如图所示。
轴材料的许用应力[6 =60MPa。
若轴传递的功率P=1.8kw, 转速n =12r/min,试用第三强度理论确定轴的直径。
25材料力学习题册第10章压杆稳定10-8图示托架中杆的直径d=40mm,长度/=800nmio两端可视为球餃链约束,材料为Q235钢。
试:1•求托架的临界荷载;2.若己知工作荷载Fp=70kN,并要求杆的稳定安全因数%t=2.0,校核托架是否安全。
3.若横梁为No. 18普通热轧工字钢,[o]=160MPa,则托架所能承受的最大荷载有没有变化?26班级姓名学号10—12图示结构中BC为圆截面杆,其直径d = 50mm, 4C为边长a =70nmi的正方形截面杆,己知该结构的结束情况为4端固定,B、C为球較。
两杆材料均为Q235钢,弹性模量E=210GPa, Op=195MPa, 6=235MPa。
它们可以各自独立发生弯曲,互不影响。
若该结构和稳定系数仏尸2.5,试求结构的许用载荷。
27材料力学习题册28第11章能量法11-4试计算图示悬臂梁3点和C 点的挠度、〃截面的转角,EI 为常数。
(莫尔积分)11-8图示各梁中尸、M 、d 、I 及弯曲刚度£7等均己知,忽略剪力影响。
试用图乘法 求点A的挠度和截面B 的转角。
班级姓名学号q亚__一__哇(C)第12章简单静不定问j补充习题1请尝试用正则方程求解图示简单静不定梁。
第13章动荷载与疲劳强度概述29。