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1、最新资料推荐工程力学 B 第 3 次作业主观题专业： 建筑工程管理班级：建筑工程管理 2014-2 班(高专 )三、主观题 (共 24 道小题 )23. 图 a 所示为左端固定而右端自由的轴向受力杆件。试求- 、 - 、 - 横截面上的轴力，并作轴力图。1最新资料推荐24、一横截面为正方形的砖柱分上下两段，其受力情况、各段长度及横截面尺寸如图a所示。已知 F = 50 kN，试求荷载引起的最大工作应力。解：首先作柱的轴力图如图b 所示。由于此柱上下两段的横截面尺寸不同， 故不能应用公式（ 7-3）计算柱的最大工作应力，必须利用公式（ 7-2）求出每段柱的横截面上的正应力，然后进行比较以确定全柱
2、的最大工作应力。、两段柱（图a ）横截面上的正应力分别为2最新资料推荐25.一横截面为矩形的钢制阶梯状直杆，其受力情况及各段长度如图a 所示。 AD 段和 DB 段的横截面面积为BC 段横截面面积的两倍。 矩形截面的高度与宽度之比h / b = 1.4，材料的许用应力、 = 160 MPa。试选择各段杆的横截面尺寸h 和 b。解：首先作杆的轴力图如图b 所示。此杆为变截面杆，最大工作应力不一定出现在轴力最大的AD段横截面上。由于DB段的横截面面积与AD段相同，而轴力较小，故其工作应力一定小于AD段的。于是只需分别对 AD段和 BC段进行计算。对于 AD段，按强度条件要求其横截面面积AI 为26
3、、有一三角架如图所示， 其斜杆由两根 80807 等边角钢组成， 横杆由两根 10 号槽钢组成，材料均为Q235 钢，许用应力= 120 MPa。试求许用荷载 F 。3最新资料推荐4最新资料推荐27、图 a所示为一阶梯形钢杆，AB段和BC段的横截面面积为12= 500 mm2，CDA = A段的横截面面积为A3= 200 mm2。已知钢的弹性模量 E = 2.0 105。试求杆的纵向变形MPal 。图中长度单位为mm。解：此杆的轴力图如图b 所示。由于各段杆的轴力和横截面面积不尽相同，故须分段利用拉压胡克定律求各段杆的纵向变形，它们的代数和才是整个杆的纵向变形l 。5最新资料推荐28、试作图示
4、各杆的轴力图， 并分别指出最大拉力和最大压力的值及其所在的横截面（或这类横截面所在的区段）。解： (a)AB 段： 30 kN(拉)，BC 段： 0 , CD 段： - 20 kN(压 )；(b) AB 段： 10 kN(拉)，BC 段： - 10 kN(压)，CD 段： 20 kN( 拉)；(c) AB 段： 0， BC 段： 10 kN(拉)，CD 段： 15 kN(拉 )29、试求图示等直杆横截面1-1 ， 2-2 和 3-3 上的轴力，并作轴力图。若横截面面积A=400mm2，试求各横截面上的应力。30、在图示结构中，各杆的横截面面积均为A=3 000 mm2, F=100 kN。试求
5、各杆横截面上的正应力。6最新资料推荐解：假设各杆均被拉伸，对B 点作受力分析：FB由分析可知：F N, AB75kN,FN , BC125kNFBCFBCFAB对 C 点作受力分析：CFACFCD由分析可知：FN ,AC100kN , FN ,CD75kN于是各杆横截面上的正应力为：FBFN ,AB75kN25MPaABA3000mm23FN ,BC125kN41.7MPamACBCA23000mm4FN ,AC100kN33.3MPam2ACA3000mm2mFN ,CD75kN25MPaDCDA3000mm231、一传动轴的计算简图如图a 所示，作用于其上的外力偶之矩的大小分别是：MA =
6、2 kNm，MB = 3.5 kNm，MC = 1 kNm，MD = 0.5kN m，转向如图。试作该传动轴的扭矩图。7最新资料推荐32、一水轮机的功率为P=7350 kW ，其竖轴是直径为d =650 mm 而长度为 l =6000 mm 的等截面实心钢轴，材料的切变模量为G=0.8105MPa。求当水轮机以转速n =57.7r/min匀速旋转时，轴内的最大切应力及轴的两个端面间的相对扭转角。解：作用在轴上的外力偶矩为：MPP2n1217( kNm )60进而，横截面上的内力扭矩为：T1217k Nm1 . 217106 Nm于是，横截面上的最大切应力为：m a xT/ W T22 . 6M
7、Pa因此，两个端面间的相对扭转角为：Tl/ G IP0 . 00 52 3rad33.一实心圆截面传动轴， 其直径 d=40mm，所传递的功率为30kW ，转速 n=1400r/min 。该轴由 45 号钢制成，许用切应力= 40 MPa，切变模量G = 8104 MPa，单位长度杆的许用扭转角= 1 /m。试校核此轴的强度和刚度。解：首先计算扭转力偶矩M。8最新资料推荐34. 传动轴如图 a 所示，其转速 n=300 r/min ，主动轮 A 输入的功率 P1 = 500 kW；若不计轴承摩擦所耗的功率，三个从动轮 B、C、 D 输出的功率分别为 P2 = 150 kW ，P3 = 150
8、kW ，P4 = 200 kW 。该轴是用 45 号钢制成的空心圆截面杆，其内外直径之比a = 1/2。材料的许用切应力 t = 40 MPa，其切变模量 G=8104 MPa。单位长度杆的许用扭转角=0.3o/m。试作轴的扭矩图，并按强度条件和刚度条件选择轴的直径。9最新资料推荐10最新资料推荐35. 并指出最大扭矩的值及其所在的横截面（或这些横截面所在的区段）。解： (a) Tmax = Me；(b) Tmax = 2 Me，在 CD 段； (c) Tmax = 3 kNm，在 DE 段。36. 直径 50 mm 的钢圆轴，其横截面上的扭矩T =1.5kNm，试求横截面上的最大切应力。解：
9、max61.1Mpa37.图中所示的轴，作匀速转动，转速 n = 200 r/min ，轴上装有五个轮子，主动轮 2 输入的功率为 60 kW ，从动轮 1、3、4、 5 依次输出 18 kW 、 12 kW 、22 kW 和 8 kW 。材料为钢，其许用切应力= 20 MPa，切变模量G = 8 104 MPa，单位长度杆的许用扭转角= 0.25o/m。试按强度条件及刚度条件选择此实心圆轴的直径。解：按强度条件：d80 mm, 按刚度条件： d87.5 mm, 故 d 取 87.5 mm 或略大11最新资料推荐38.试求图示阶梯状直杆横截面1-1，2-2 和 3-3 上的轴力，并作轴力图。若横截面面积，并求各横截面上的应力。39. 一根等直杆受力如图所示。已知杆的横截面面积A 和材料的弹性模量E。试作轴力图，并求杆端点D 的位移。12最新资料推荐40. 简易起重设备的计算简图如图所示。 已知斜杆用两根不等AB边角钢组成，钢的许用应力。试问在提起重量为的重物时，斜杆 AB是否满足强度条件？41.解：13最新资料推荐42.43.（1）最大切应力及两端截面间的相对扭转角；（2）图示截面上 A，B，C三点处切应力的数值及方向；（ 3） C 点处的切应变。14最新资料推荐44.（1）最大切应力；（ 2）截面 A 相对于截面 C 的扭转角。45.15最新资料推荐46.16最新资料推荐17