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    材力全套習題 - 下載本文

    第1章習題

    1-1 試求圖1-18所示桿件指定截面上的內力。

    圖1-18 求桿件指定截面上的內力

    1-2 如圖1-19所示的圓軸在皮帶力作用下等速轉動,兩皮帶輪直徑均為d。試說明圓軸將發生何種變形,并求B輪左側截面和右側截面上的內力分量。

    圖1-19 求皮帶輪軸的內力

    1-3 已知鏜刀桿刀頭C上受切削力Px=750N,Py=1.5kN,Pz=5kN,刀尖C點位于x-y平面內(見圖1-20)。試求鏜刀桿根部A面的內力(鏜刀桿自重不計)。

    圖1-20 求鏜刀桿根部的內力

    1-4 橫截面為等邊三角形的桿,已知該截面上的正應力σ0為均勻分布(見圖1-21)。試求截面上的內力分量及其作用點。

    1-5 圖1-22拉伸試樣上A、B兩點的距離l稱為標距。受拉力作用后,用變形儀量出兩點距離的增量為Δl=5310-2mm。若原長為l=100mm,試求A、B兩點間的平均應變εm。

    圖1-21 三角形截面的桿 圖1-22拉伸試樣

    1-6 圖1-23所示三角形薄板受外力作用而變形,角點B垂直向上的位移為0.03mm,但AB和BC仍保持為直線。試求沿OB的平均應變,并求AB、BC兩邊在B點的角度改變。

    圖1-23 三角形薄板

    第2章習題

    2-1 試求圖2-38所示各桿在指定的橫截面上的軸力,并作軸力圖。

     圖2-38 求桿指定截面上的軸力并繪軸力圖

    2-2 正方形截面鋼桿,桿長為2l,截面邊長為a,在中段銑去長為l、寬為a/2的槽。受力如圖2-39所示。設P =15kN,l =1m,a =20mm,E =200GPa。求桿內最大正應力及總伸長。

    圖2-39 局部削弱桿件的應力及變形

    2-3 在圖2-40所示結構中,若鋼拉桿BC的橫截面直徑為10mm,試求拉桿內的應力。設由BC聯接的1和2兩部分均為剛體。

    圖2-40 求拉桿BC的應力

    2-4 圖2-41所示為一夾緊裝置,已知螺栓為M20(其螺紋部分內徑d=17.3 mm),許用應力[ζ]=50MPa,若工件所受夾緊力為25kN。試校核螺 栓的強度。

    圖2-41校核螺栓的強度

    2

    2-5 圖2-42所示起重機,繩索AB的橫截面面積為500mm,其許用應力[ζ]=40MPa。試根據繩索的強度條件,求起重機最大的許可起重量G。

    圖2-42 確定起重設備的許可吊重

    2-6 設有一起重架如圖2-43所示,A、B、C為鉸接,桿AB為方形截面木材制成的,P =5kN,許用應力[ζ]=3Mpa ,求桿AB截面每邊長度應為多少?

    圖2-43 設計AB桿的截面尺寸

    2-7 蒸汽機的汽缸內的工作壓力p=12MPa,汽缸內徑D=400mm。汽缸蓋與汽缸用直徑d=18mm的螺栓連接。如螺栓材料的許用應力[ζ]=40MPa,求需要 多少個螺栓?見圖2-44。

    圖2-44 確定所需螺栓個數

    2-8 某拉伸試驗機的結構示意圖如圖2-45所示。設試驗機的CD桿與試件AB 材料同為低碳鋼,其ζp=200MPa,ζs=240MPa,ζb=400MPa。試驗機最大拉力為100 kN。

    ①用這一試驗機作拉斷試驗時,試樣直徑最大可達多大?

    ②若設計時取試驗機的安全系數n=2,則CD桿的橫截面面積為多少?

    ③若試樣直徑d=10mm,今欲測彈性模量E,則所加載荷最大不能超過多少?

    圖2-45 拉伸試驗機結構簡圖

    2-9 一鋼試件如圖2-46,E=200GPa,ζP=200GPa,直徑d =10cm,在標距l=10 cm之內用放大500倍的引伸儀測量變形,試問:當引伸儀上的 讀數為伸長25cm時,則試件沿軸線方向的線應變ε、橫截面上的應力ζ及所受載荷P 各為多少?

    圖2-4 求拉伸試件的應力及受力

    2-10 平板拉伸試件,寬度b=298mm,厚度h=41mm。在拉伸試驗時,每增加3kN拉力,測得沿軸向應變為ε=120310-6,橫向應變ε1=-38310-6。試求試件材料的彈性模量E及泊桑比μ。見圖2-47。





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