拉伸与压缩1. 图示结构,AF为刚性杆,CD杆为钢制,其面积A=200mm2,弹性模量E=2.0×105MPa。
B处弹簧刚度k=3×103N/mm,l=1m。
若CD杆的许用应力[σ]=160MPa,试求荷载F的容许值。
(西南交大2003年)2. 图示结构C结点与滑块铰接,不计滑块与滑槽间摩擦力,滑块只可能沿滑槽上下自由移动,AC与BC两杆面积均为A=100mm2,材料的弹性模量均为E=2.0⨯105MPa,膨胀系数α=12⨯10-6(1/℃)。
求当BC杆升温50C0,而AC杆温度不变时C处的位移值。
(西南交大2002年)3. 图示杆系中AC、BC杆的直径分别为d1=10mm 、d2=20mm,两杆材料均为Q235钢,许用应力[σ] = 170MPa,试按强度条件确定容许F值。
(西南交大2001年)4.图示两端固定的杆件,在距左端x处作用一轴向力F,杆横截面面积为A,材料的许用拉应力为[σt],许用压应力为[σc],且[σc] =3[σt]。
求x为何值时F的许可值最大?其值[ F ]max 为多少?(西南交大1999年)5. 图示结构中①、②、③三杆的材料相同,弹性模量均为E,线膨胀系数均为α。
三杆的横截面面积分别为A1、A2、A3,各杆的长度如图所示。
横杆CD为钢杆。
受力如图所示,各杆温度同时上升t∆℃。
求①、②、③三杆的轴力。
(西南交大1998年)6. 图示结构中,BC为刚性梁,杆①、②、③的材料、横截面面积均相同,在横梁BC上作用一可沿横梁移动的载荷F,其活动范围为a≤。
计算各杆的最大轴力值。
(西南x20≤交大1997年)7、空心圆截面钢杆,其外径D=40mm,内径d=20mm,承受轴向拉力F=180kN,钢材的弹性常数E=2.0⨯105MPa及v=0.3。
求m—m横截面上a、b两点的相对位移和b、c两点的相对位移。
(西南交大1991年)m-m横截面8、AC及BC两钢杆的抗拉刚度为EA,在C点铰接处受一铅垂向下的力F作用。
两杆均在线弹性范围内工作,试求节点C的水平位移Δc x和铅垂位移Δc y。
(西南交大1990年) 9、一钢结构如图所示。
AB为实心圆截面杆,其直径d=20mm,BC杆为工字形截面杆,其横截面面积为1430mm2。
若已知载荷F=40kN,两杆材料的弹性模量E=2.0⨯105MPa。
试求节点B的水平位移。
(西南交大1986年)10、结构受力如图所示。
AB 为刚性杆。
杆1、2、3的材料和横截面面积均相同,其弹性模量E =200GPa ,横截面面积A =1000mm 2。
试求:(1)各杆横截面上的正应力;(2)A 点的水平位移δA x 和竖直位移δA y 。
(同济大学1996年)11、结构受力如图所示。
已知F =100kN ,E 1=E 2=E ,A 1=4A 2,l 1=l 2,[σ]=120MPa 。
杆AB 可视为刚性杆。
试计算杆1和杆2所需面积A 1和A 2的值。
(同济大学1997年)12、如图所示,两杆的横截面面积均为A ,材料的弹性模量为E ,试验测得①杆和②杆的轴向线应变分别为ε1和ε2。
试求载荷F 及其方位角θ。
(南航2001年)12o30A BP =60kN31m12o45C A B P l l13、如图所示,AC为刚性杆,BD为斜撑杆,载荷F可以沿梁AC水平移动,试问:为使斜杆得重量最小,斜撑杆与梁之间的夹角θ应取何值?(南航1999年)14、图示结构中,AB为刚性杆,已知①、②两杆的材料相同,横截面面积分别为A1=400mm2,A2=200mm2,其许用应力[σ] = 170MPa,校核①、②两杆的强度。
(南航1998年)15、图示结构中,AB为刚性横梁,①、②、③杆的弹性模量均为E,且横截面面积均相同,都为A,其②中杆加工时短了δ(δ<<l)。
装配后,若施加外力F,试求三杆的内力。
(南理工2002年)16、图示两端固定的均质杆件均匀升温T∆时,若材料的线膨胀系数为α,试求C截面的水平位移及杆端面的反力。
(南理工2000年)扭转1、AC 杆的AB 段为外直径20mm ,内直径10mm 的空心圆杆,BC 段为直径20mm 的实心圆杆。
在B 、C 截面处分别作用有外力偶矩M B =238N.m 和M C =120N.m ,且在C 截面处有刚性杆DC 与其连成一个整体,如图所示。
已知材料的切变模量为G =25GPa ,试求AB 段横截面上的最大剪应力和DC 杆D 端的线位移ΔD 值。
(西南交大2003年)2、已知钢杆AB 和铝杆CD 的尺寸相同,且材料的切变模量为之比G AB :G CD =3:1。
BF 和ED 杆为刚性杆。
试求载荷F 将以怎样的比例分配于BF 和ED 杆上?(西南交大1998年)3、图示圆轴在AB 段受集度为m 的均布力偶作用,材料的剪变模量为G 。
试作轴的扭矩图,并计算A 、C 两截面间的相对扭转角 AC 。
(西南交大1997年)4、图示受扭钢圆杆,AB为空心圆杆,其外径D=60mm,内径d=30mm;BC段为实心圆杆,直径为60mm。
在A、B及C截面处分别作用外力偶M A=2.8kN.m、M B=6kN.m和M C=3.2kN.m,已知钢材的切变模量为G=80GPa,求该杆的最大剪应力以及两端截面的相对扭转角ϕAC。
(西南交大1991年)5、已知空心圆截面杆的外径为D,长度为2l,材料的切变模量为G,分布力偶为m,要使C截面转角为ϕ,试问内径d 应为多少?(南航2001年)6、图示组合圆形实心轴,在A和C两点固定,若在B点受扭矩M B作用,试求AB、BC 两部分的扭矩T A、T C。
设钢的切变模量为G1,黄铜的切变模量为G2。
(南理工1999年)构件连接的实用计算1、一拉杆接头如图所示,板厚t=10 mm,已知板与铆钉材料的许用剪应力[τ]=120MPa,许用压挤应力[σc]=340MPa,许用拉应力[σt]=160MPa,试设计铆钉直径及板宽值。
(西南交大2002年)2、图示装置常用来确定胶接处的抗剪强度,若断裂时加在①块中心的载荷F=6kN,如图所示。
试问此时胶接处的平均剪应力为多大?(西南交大1993年)3、图示左右两轴在凸缘部分用四根直径为d的螺栓联结,传递力偶矩m,若使轴的最大剪应力与螺栓中的剪应力相等,这时D与d的关系如何?(江苏理工大2001年)4、制动装置的杠杆用直径d=30mm的销钉支承在B处。
若杠杆的许用应力[σ]=140MPa,销钉的剪切许用应力[τ]=100MPa,试求许用载荷[F1]及[F2]。
(华东船舶2000年)5、已知a=80mm,b=200mm,F=20kN,铆钉A、B的直径均为20mm。
试求铆钉横截面名义剪应力τA、τB。
(河海大学1998年)梁的剪力弯矩图1、绘图示外伸梁的剪力、弯矩图。
(西南交大2002年)2、已知一简支梁的剪力和弯矩图形状及部分内力值如图示,试求此简支梁上诸载荷形式及数值,并补齐内力图上的内力值。
(西南交大2001年)3、绘图示外伸梁的剪力、弯矩图。
(西南交大1999年)10q kN m=3.6 .e M kN m= 1.2mP =3kN C A B D 0.6 m 0.6 m5、绘图示外伸梁的剪力、弯矩图。
(西南交大1992年)6、绘图示梁的剪力、弯矩图,C处为中间较。
(西南交大1991年)8、绘图示外伸梁ABC的剪力、弯矩图。
(南航2000年)9、外伸梁受载如图,欲使AB中点的弯矩等于零,需在B端加多大的集中力偶矩。
并作出此时的弯矩图。
(南航1999年)11、绘图示梁的剪力、弯矩图。
(河海大学2000年)12、绘图示梁的剪力、弯矩图。
(河海大学1998年)13、绘图示外伸梁的剪力、弯矩图。
(南京理工1998年)截面的几何性质1、图中z轴与圆周相切,A点为切点,在圆形内切去一个边长为a=100mm的正方形。
试求图中阴影部分面积对z轴的惯性矩I z。
(西南交大2003年)2、试用I P、I y及I z间的关系求直角扇形的I y及I z。
(西南交大1999年)3、求图示空心截面对水平形心轴z的惯性矩I z。
(西南交大1995年)4、图示截面系由边长为100mm的等边三角形从中挖去一直径为30mm的圆形(等边三角形的形心与圆心重合)。
已知截面对底边的惯性矩I z1=4783.5×103mm4,求惯性矩I z。
(西南交大1992年)5、正方形两边对称地挖去了两个半圆形截面如图(a )所示。
求该截面的形心惯性矩。
已知半圆形截面的形心位置如图(b)所示。
(西南交大1990年)梁的应力1、校核图示焊接梁的强度。
已知材料的许用应力[σ]=170MPa,[τ]=100MPa,中部加强段横截面对中性轴的惯性矩I z=132.6×106mm4。
(西南交大2003年)2、图示外伸梁上荷载F可沿梁水平移动,梁截面为槽形,I z=4.0⨯107mm4,梁材料的许用拉应力[σt]=35MPa,许用压应力[σc]=140MPa,求该梁的容许荷载F值。
(西南交大2002年)3、图示T形截面铸铁梁,C为截面形心。
已知I z=763⨯104mm4,F1=11kN,F2=4kN,l=1m,y2=88mm,[σt]=30MPa,[σc]=60MPa,试校核其强度。
(西南交大1998年)4、开口薄壁截面梁的横截面如图所示,其壁厚均为t=10mm,惯性矩I z=314⨯105mm4,横截面上竖直向下(与y方向相同)的剪应力Q=100kN。
试求:(1) 横截面上a、b两点处的剪应力值;(2) 画出剪应力流。
(西南交大1995年)5、图示T形截面铸铁梁,已知横截面对其顶边的惯性矩I z=10923⨯104mm4,铸铁的容许拉应力[σt]=30MPa,容许压应力[σc]=90MPa。
试求该梁的容许荷载集度[q]。
(西南交大1994年)6、箱形截面悬臂梁,在自由端受到位于纵向对称平面内的F力作用,横截面尺寸如图所示。
已知惯性矩I z=2341⨯103mm4,求C截面上的最大剪应力并绘出该截面上的剪应力流的指向与剪应力的分布规律。
(西南交大1992年)7、已焊接工字形截面悬臂梁,其尺寸及荷载如图所示。
梁的材料为Q235钢,其[σ]=170MPa,[τ]=100MPa,试校核该梁的强度。
(西南交大1991年)8、求图示悬臂梁横截面上的最大拉伸正应力、最大压缩正应力和最大剪应力。
(西南交大1990年)9、矩形截面木梁如图所示,已知弹性模量E =10GPa ,底边纵向纤维的总的伸长为1cm ,求载荷F 值。
(南理工2000年)10、图示矩形截面简支梁,弹性模量E 已知,试求A 点的轴向位移。
(提示:轴线上各点在变形后没有水平位移)(南理工1999年)11、矩形截面悬臂梁如图所示,在梁的上表面相距为a=100mm处贴有两电阻应变片,测得A、B两点的应变差值εB-εA=150×10-6,材料的弹性模量E =200GPa,求作用于悬臂端力F的值。