材料力學(xué)習(xí)題第12章

1、材料力學(xué)習(xí)題第12章12-1一桅桿起重機(jī)，起重桿AB的橫截面積如圖所示。鋼絲繩的橫截面面積為10mn2o起重桿與鋼絲的許用力均為120MPa,試校核二者的強(qiáng)度。12-2重物F=130kN懸掛在由兩根圓木組成的吊架上。AC是鋼桿，直徑di=30mm,許用應(yīng)力st=160MPaBC是鋁桿，直徑d2=40mm,許用應(yīng)力a=60MPa已知ABC為正三角形，試校核吊架的強(qiáng)度。12-3圖示結(jié)構(gòu)中，鋼索BC由一組直徑d=2mm的鋼絲組成。若鋼絲的許用應(yīng)力=160MP遮梁AC單位長(zhǎng)度上受均勻分布載荷q=30kN/m作用，試求所需鋼絲的根數(shù)n。若將AC改用由兩根等邊角鋼形成的組合桿，角鋼的許用應(yīng)力為=160MP

2、a試選定所需角鋼的型號(hào)。12-4圖示結(jié)構(gòu)中AC為鋼桿，橫截面面積A1=2cm2;BC桿為銅桿，橫截面面積A2=3cm2。st=160MPacop=100MPa試求許用載荷F。12-5圖示結(jié)構(gòu)，桿AB為5號(hào)槽鋼，許用應(yīng)力=160MPa,桿BC為h；b=2的矩形截面木桿，其截面尺寸為b=5cm,h=10cm許用應(yīng)力=8MPq承受載荷F=128kN,試求：(1)校核結(jié)構(gòu)強(qiáng)度；(2)若要求兩桿的應(yīng)力同時(shí)達(dá)到各自的許用應(yīng)力，兩桿的截面應(yīng)取多大？12-6圖示螺栓，擰緊時(shí)產(chǎn)生l=0.10mm的軸向變形,試求預(yù)緊力F,并校核螺栓強(qiáng)度。已知di=8mm,cb=6.8mm,d3=7mm,1=6mm,l2=29mm

3、,3=8mm;E=210GPa,=500MPa12-7圖示傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速為n=500r/min,主動(dòng)輪1輸入功率R=368k皿從動(dòng)輪2和3分別輸出功率P2=147kW和F3=221kW已知=212MPa=1/m,G=80GPa(1)試按第四強(qiáng)度理論和剛度條件確定AB段的直徑d和BC段的直徑d2。精選文檔(2)若AB段和BC段選用同一直徑，試確定直徑4(3)主動(dòng)輪和從動(dòng)輪的位置如可以重新安排，試問(wèn)怎樣安排才比較合理?精選文檔=0.5 /m, G=80GPq試按第三強(qiáng)度理論M2=1.2kN - m 及 M3=0.4kN m。已知：li=0.3m,2=0.7m,12-8圖示鋼軸，di=4d2/3,M=

4、1kNm,許用應(yīng)力=160MPa和剛度條件設(shè)計(jì)軸徑d與也12-9圖示鋼軸所受扭轉(zhuǎn)力偶矩分別為Mi=0.8kNI-m,=100MPa,=0.25/m,G=80GPa試按第三強(qiáng)度理論和剛度條件求軸的直徑。12-10圖示組合軸，套筒和芯軸借兩端剛性平板牢固地連接在一起。設(shè)作用在剛性平板上的力矩M=2kN-m,套筒和芯軸的切變模量分別為G1=40GPa,G2=80GPa許用應(yīng)力分別為1=85MPa,2=110MPa試按第三強(qiáng)度理論分別校核套筒與芯軸的強(qiáng)度。12-11圖示槽形截面懸臂梁，F(xiàn)=10kN,M=70kN-m,t=35MPa,c=120MPa試校核其強(qiáng)度。12-12圖示簡(jiǎn)支梁，由四塊尺寸相同的木

5、板膠合而成，試校核其強(qiáng)度。已知：F=4kN,l=400mmb=50mm,h=80mm板的許用應(yīng)力=7MPa,膠縫的許用應(yīng)力=5MPa可瓢 IZ-11 PF12-13圖示外伸梁由25ax字鋼制成，其跨度l=6m,全梁上受均布載荷q作用，為使支座處截面A、B上及跨度中央截面C上的最大正應(yīng)力均為140MPa試求外伸部分的長(zhǎng)度a及載荷集度q。12-14某四輪吊車之軌道為兩工字形截面梁，設(shè)吊車重力W=50kN,最大起重量F=10kN,工字鋼的許用應(yīng)力12-15矩形截面簡(jiǎn)支梁由圓形木料制成，已知F=5kN,a=1.5m,=10MPa若要求在圓木中所截取的梁抗彎截面系數(shù)具有最大值，試確定此矩形截面h/b的值

6、及所需木料的最小上徑do12-16如圖所示支承樓板的木梁，其兩端支承可視為較支，跨度=6m,兩木梁的間距a=1m樓板受均布載荷q=3.5kN/m2的作用。若=100MPa,=10MPa木梁截面為矩形，b/h=2/3,試選定其尺寸。習(xí)題 £15圖習(xí)U 12-16 Ri習(xí)題12-1812-17圖示為一承受純彎曲的鑄鐵梁，其截面為，形，材料的拉伸和壓縮的許用應(yīng)力之比t/c=1/4，求水平翼板的合理寬度bo12-18圖示軋輻軸直徑D=280mml,=450mmb=100mm,軋輻材料的許用應(yīng)力=100MPa試根據(jù)軋輻軸的強(qiáng)度求軋輻能承受的最大軋制力F(F=qb)o習(xí)題】2】7用|精選文檔12

7、-19某操縱系統(tǒng)中的搖臂，右端所受的力Fi=8.5kN,截面1-1和2-2均為高寬比h/b=3的矩形，材料的許用應(yīng)力=50MPa試確定1-1及2-2兩個(gè)橫截面的尺寸。12-20為了起吊W=300kN的大型設(shè)備，采用一臺(tái)150kN和一臺(tái)200kN的吊車及一根輔助梁AB,如圖所示已知鋼材的許用應(yīng)力=160MPal=4mo試分析和計(jì)算：(1)設(shè)備吊在AB的什么位置(以到150kN吊車的間距a表示)，才能保證兩臺(tái)吊車都不會(huì)超載？耳題圖可即圖(2)若以普通熱軋工字型鋼作為輔梁，確定工字鋼型號(hào)。12-21圖示結(jié)構(gòu)中，ABC為No10普通熱軋工字型鋼梁，鋼梁在A處為較鏈支承，B處用圓截面鋼桿懸吊。已知梁與桿

8、的許用應(yīng)力均為=160MPa試求：(1)許可分布載荷集度q；(2)圓桿直徑d。12-22組合梁如圖所示，已知q=40kN/m,F=48kN,梁材料的許用應(yīng)力=160MPa試根據(jù)形變應(yīng)變能強(qiáng)度理論對(duì)梁的強(qiáng)度作全面校核。習(xí)遇 12 21用習(xí)題 12-22圖12-23梁受力如圖所示，已知F=1.6kN,d=32mm,E=200GPa若要求加力點(diǎn)的撓度不大于許用撓度v=0.05mm試校核梁的剛度12-24一端外伸的軸在飛輪重力作用下發(fā)生變形，已知飛輪重W=20kN,軸材料的E=200GPa軸承B處的試設(shè)計(jì)軸徑d.許用轉(zhuǎn)角=0.512-25簡(jiǎn)易橋式起重機(jī)的最大載荷F=20kN,起重機(jī)梁為32ax字鋼，E

9、=210GPal=8.76m規(guī)定許用撓度v=1/50Q試校核梁的剛度。12-26圖示承受均布載荷的簡(jiǎn)支梁由兩根豎向放置普通槽鋼組成。已知q=10kN/m,l=4m,材料的=100MPa許用撓度v = l/1000,E = 200GPa試確定槽鋼型號(hào)。精選文檔W題圖習(xí)題12-苑圖12-27圖示三根壓桿，它們的最小橫截面面積相等，材料相同，許用應(yīng)力=120MPa試校核三桿的強(qiáng)度。12-28矩形截面桿在自由端承受位于縱向?qū)ΨQ面內(nèi)的縱向載荷F,若已知F=60kN,試求：(1)橫截面上點(diǎn)A的正應(yīng)力取最小值的截面高度h;(2)在上述h值下點(diǎn)B的正應(yīng)力值12-29已知木質(zhì)簡(jiǎn)支梁，橫截面為矩形，l=1m,h=

10、200mm,b=100mm受力情況如圖所示，F(xiàn)=4kN。=20MPa校核強(qiáng)度。12-30有一用10號(hào)工字鋼制造的懸臂梁，長(zhǎng)度為l,端面處承受通過(guò)截面形心且與z軸夾角為的集中力F作用。試求當(dāng)為何值時(shí)，截面上危險(xiǎn)點(diǎn)的應(yīng)力值為最大。習(xí)題12-3。圖12-31兩槽鋼一端固定，另一端裝一定滑輪，拉力F可通過(guò)定滑輪與拉力為40kN的W力平衡，構(gòu)件的主要尺寸見(jiàn)圖，=80MPa試選擇適當(dāng)?shù)牟垆撔吞?hào)。12-32由三根木條膠合而成的懸臂梁的如圖所示，跨長(zhǎng)l=1m,若膠合面上的許用切應(yīng)力為0.34MPa木材的許用彎曲正應(yīng)力為=10MPa許用切應(yīng)力=1MPa試求許可載荷F。12-33手搖式提升機(jī)如圖所示，最大提升力為

11、W=1kN,提升機(jī)軸的許用應(yīng)力=80MPa試按第三及第四強(qiáng)度理論設(shè)計(jì)軸的直徑。12-34圖示一齒輪傳動(dòng)軸，齒輪A上作用鉛垂力R=5kN,齒輪B上作用水平方向力F2=10kN。若100MPa齒輪A的直徑為300mm,齒輪B的直徑為150mmi試用第四強(qiáng)度理論計(jì)算軸的直徑。12-35電動(dòng)機(jī)功率P=9kW,轉(zhuǎn)速n=715rpm,皮帶輪直徑D=250mmi電動(dòng)機(jī)軸外伸長(zhǎng)度l=120mm軸的直徑=40mm,軸材料的許用應(yīng)力=60MPa試按最大切應(yīng)力理論校核軸的強(qiáng)度。12-36圖示傳動(dòng)軸，傳遞的功率P=7kW,轉(zhuǎn)速n=200rpm=齒輪A上作用的力F與水平切線夾角20(即壓力角)。皮帶輪B上的拉力F1和F

12、2為水平方向，且F1=2F2O若軸的=80MPa試對(duì)下列兩種情況，按最大切應(yīng)力理論設(shè)計(jì)軸的直徑。(1)忽略皮帶輪的重力W。(2)考慮皮帶輪的自重W=1.8kNo1236 圖1228 圖平行于軸線的外力F = 660N。若許用應(yīng)力=160MPa試根據(jù)第四強(qiáng)度理論校核軸的強(qiáng)度。6000mn3,彈性模量E = 200GPa泊松比v = 0.25,許用應(yīng)力=140MPa試按第三強(qiáng)度理論校核桿的強(qiáng)度。12-40圖示圓截面鋼軸，由電機(jī)帶動(dòng)。在斜齒輪的齒面上，作用有切向力Ft = 1.9kN徑向力Fr = 740N以及12-38圖示圓截面桿，直徑為d,承受軸向力Fn與扭力矩T作用，桿用塑性材料制成，許用應(yīng)力為。試畫12-39圖示圓截面鋼桿，承受載荷Fi, F2與力矩M作用。試根據(jù)第三強(qiáng)度理論校核桿的強(qiáng)度。已知載荷F112-37圓截面等直桿受橫向力F和繞軸線的外力偶M作用。由實(shí)