西南交大第二版材工程力學(xué)材料力學(xué)部分習(xí)題答案課件

1、西南交大第二版材工程力學(xué)材料力學(xué)部分習(xí)題答案,1,工程力學(xué)電子教案,7-1試作圖示各桿的軸力圖，并分別指出最大拉力和最大壓力的值及其所在的橫截面（或這類橫截面所在的區(qū)段）。,最大拉力值為15kN，位于CD段。,西南交大第二版材工程力學(xué)材料力學(xué)部分習(xí)題答案,P153 7-2 試求圖示直桿橫截面1-1、2-2和3-3上的軸力，并作軸力圖。如橫截面面積A=200mm2，試求各橫截面上的應(yīng)力。,10kN,10kN,20kN,解：,西南交大第二版材工程力學(xué)材料力學(xué)部分習(xí)題答案,3,工程力學(xué)電子教案,7-4 在圖示結(jié)構(gòu)中，各桿的橫截面面積均為3000mm2。力F為100kN。試求各桿橫截面上的正應(yīng)力。,解

2、：假設(shè)各桿均被拉伸，對B點作受力分析：,由分析可知：,對C點作受力分析：,由分析可知：,西南交大第二版材工程力學(xué)材料力學(xué)部分習(xí)題答案,4,工程力學(xué)電子教案,于是各桿橫截面上的正應(yīng)力為：,西南交大第二版材工程力學(xué)材料力學(xué)部分習(xí)題答案,5,工程力學(xué)電子教案,7-6 結(jié)構(gòu)如圖所示，桿件AB，AD均由兩根等邊角鋼組成。已知材料的許用應(yīng)力s=170MPa，試為AB，AD桿選擇等邊角鋼的型號。,解：對DE桿作平衡分析知：,假設(shè)AB，AC桿均被拉伸，對A點作受力分析：,由分析可知：,西南交大第二版材工程力學(xué)材料力學(xué)部分習(xí)題答案,6,工程力學(xué)電子教案,AAB17.6cm2，AB桿應(yīng)該選擇10010010的等邊

3、角鋼。,AAD8.8cm2，AD桿應(yīng)該選擇80806的等邊角鋼。,西南交大第二版材工程力學(xué)材料力學(xué)部分習(xí)題答案,7,工程力學(xué)電子教案,7-10 一根等截面直桿如圖所示，其直徑為d=30mm。已知F=20kN，l=0.9m，E=2.1105MPa。作軸力圖，并求桿端D的水平位移DD以及B，C兩橫截面的相對縱向位移DBC。,解：首先作出桿件的軸力圖。,西南交大第二版材工程力學(xué)材料力學(xué)部分習(xí)題答案,8,工程力學(xué)電子教案,從軸力圖中可以看出，AB段被拉伸，BC段被壓縮，CD段被拉伸。桿端D的水平位移DD為,BC段被壓縮，于是B，C兩橫截面的相對縱向位移DBC即為Dl2。,西南交大第二版材工程力學(xué)材料力

4、學(xué)部分習(xí)題答案,9,工程力學(xué)電子教案,7-13 試求圖示桿系節(jié)點B的位移，已知兩桿的橫截面面積均為A=100mm2，且均為鋼桿（sp=200MPa，ss=240MPa，E=2.0105MPa）。,解：BD桿的軸力為F，被拉伸，BC桿的軸力為零。,按小位移近似，變形后B點的位置為B點，于是,西南交大第二版材工程力學(xué)材料力學(xué)部分習(xí)題答案,10,工程力學(xué)電子教案,7-17 圖示桿系中各桿材料相同。已知：三根桿的橫截面面積分別為A1=200mm2，A2=300mm2，A3=400mm2，荷載F=40kN。試求各桿橫截面上的應(yīng)力。,解：(1) 畫受力圖，列出獨立的平衡方程，并確定超靜定次數(shù)；,兩個方程，

5、三個未知數(shù)，所以是一次超靜定問題。,西南交大第二版材工程力學(xué)材料力學(xué)部分習(xí)題答案,工程力學(xué)電子教案,第七章 拉伸和壓縮,11,代入變形協(xié)調(diào)條件，得補充方程,(2) 畫變形關(guān)系圖，列出變形協(xié)調(diào)方程；,(3) 根據(jù)胡克定律，由變形協(xié)調(diào)方程得補充方程；,西南交大第二版材工程力學(xué)材料力學(xué)部分習(xí)題答案,工程力學(xué)電子教案,第七章 拉伸和壓縮,12,(4) 聯(lián)立平衡方程和補充方程，解出全部未知力。,西南交大第二版材工程力學(xué)材料力學(xué)部分習(xí)題答案,P183 8-1(c) 作圖示桿的扭矩圖，并指出最大扭矩的值及其所在的橫截面。,1,1.5,0.5,+,+,-,單位：KN.m,3,-,西南交大第二版材工程力學(xué)材料力

6、學(xué)部分習(xí)題答案,P183 8-5 空心鋼圓軸的外直徑D=80mm，內(nèi)直徑d=62.5mm，外力偶之矩為Me=10N.m，但轉(zhuǎn)向相反。材料的切變模量G=8104MPa。試求：（1）橫截面上切應(yīng)力的分布圖；（2）最大切應(yīng)力和單位長度扭轉(zhuǎn)角。,Me,Me,D,d,解:(1),(2),A,max,A,T,西南交大第二版材工程力學(xué)材料力學(xué)部分習(xí)題答案,西南交大第二版材工程力學(xué)材料力學(xué)部分習(xí)題答案,西南交大第二版材工程力學(xué)材料力學(xué)部分習(xí)題答案,西南交大第二版材工程力學(xué)材料力學(xué)部分習(xí)題答案,西南交大第二版材工程力學(xué)材料力學(xué)部分習(xí)題答案,西南交大第二版材工程力學(xué)材料力學(xué)部分習(xí)題答案,P228 9-1 試求圖示

7、各梁指定橫截面上的剪力和彎矩。,A,B,C,F=ql/2,q,l/4,l/2,l,D,1,1,2,2,3,3,(c),FB,FA,解：求得支座約束力,( c ),西南交大第二版材工程力學(xué)材料力學(xué)部分習(xí)題答案,西南交大第二版材工程力學(xué)材料力學(xué)部分習(xí)題答案,西南交大第二版材工程力學(xué)材料力學(xué)部分習(xí)題答案,P228 9-3 試寫出圖示各梁的剪力方程和彎矩方程，并作出剪力圖和彎矩圖。指出最大剪力和最大彎矩的值以及它們各自所在的橫截面。,4kN/m,A,C,B,1m,2m,(d),80kN,解：求得支座約束力,56kN,40kN,40kN,56kN,192kN.m,A支座右側(cè)截面,C截面,FB,FA,西南

8、交大第二版材工程力學(xué)材料力學(xué)部分習(xí)題答案,2kN/m,A,C,1m,4m,B,20kN.m,解：求得支座約束力,A支座右側(cè)截面,C右側(cè)截面,9kN,1kN,8kN.m,12kN.m,0.25kN.m,(e),FB,FA,0.5m,西南交大第二版材工程力學(xué)材料力學(xué)部分習(xí)題答案,9-11 矩形截面外伸梁如圖所示。試求點1、2、3、4、5五個點處橫截面上的應(yīng)力；以單元體分別表示各該點處的應(yīng)力狀態(tài)。,西南交大第二版材工程力學(xué)材料力學(xué)部分習(xí)題答案,P194：9-15 試求圖示等截面梁的轉(zhuǎn)角方程和撓度方程，并求外力偶作用著的C截面處的撓度。,C截面處，,西南交大第二版材工程力學(xué)材料力學(xué)部分習(xí)題答案,西南交大第二版材工程力學(xué)材料力學(xué)部分習(xí)題答案,西南交大第二版材工程力學(xué)材料力學(xué)部分習(xí)題答案,西南交大第二版材工程力學(xué)材料力學(xué)部分習(xí)題答案,西南交大第二版材工程力學(xué)材料力學(xué)部分習(xí)題答案,西南交大第二版材工程力學(xué)材料力學(xué)部分習(xí)題答案