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1、.第二章 轴向拉压一、 选择题1图1所示拉杆的外表面上有一斜线，当拉杆变形时，斜线将（ D ）A.平动 B.转动 C.不动 D.平动加转动 2轴向拉伸细长杆件如图2所示,则正确的说法是 （ C ）A.1-1、2-2面上应力皆均匀分布B.1-1、2-2面上应力皆非均匀分布C. 1-1面上应力非均匀分布，2-2面上应力均匀分布D.1-1 面上应力均匀分布，2-2面上应力非均匀分布 图1 图23有A、B、C三种材料，其拉伸应力-应变实验曲线如图3所示，曲线（ B ）材料的弹性模量E大，曲线（ A ）材料的强度高，曲线（ C ）材料的塑性好。 4材料经过冷却硬化后，其（ D ）。A弹性模量提高，塑性降
2、低 B弹性模量降低，塑性提高C比利极限提高，塑性提高 D比例极限提高，塑性降低 5现有钢铸铁两种杆件，其直径相同。从承载能力与经济效益两个方面考虑，图4所示结构中两种合理选择方案是（ A ）。 A1杆为钢，2 杆为铸铁 B1杆为铸铁，2杆为钢 C2杆均为钢 D2杆均为铸铁6如图5所示木接头，水平杆与斜杆成角，其挤压面积A为（ A ）。Abh Bbh tg Cbh/cos Dbh/（cos-sin）7如图6所示两板用圆锥销钉联接，则圆锥销钉的受剪面积为（ C ），计算挤压面积为（ 精品.D ）A14 D2 B14 d2 C4(D+d2)2 Dh4（3d+D）二、填空题1直径为d的圆柱体放在直径为
3、D3d，厚为t的圆基座上，如图7所示低级对基座的支反力均匀分布，圆柱承受轴向压力P，则基座剪切面的剪力 。 图72.判断剪切面和挤压面应注意的是：剪切面是构件的两部分有发生 相对错动 趋势的平面；挤压面是构件 相互挤压 的表面。三、试画下列杆件的轴力图四、计算题1.作出图示等截面直杆的轴力图，其横截面积为2cm2,指出最大正应力发生的截面，并计算相应的应力值。精品.AB段：1*-Pa20MPaBC段：22-6*-Pa-30MPaCD段：335*-Pa25MPa2.图为变截面圆钢杆ABCD，已知P1=20KN，P2=P3=35KN，l1=l3=300mm，l2=400mm, d1=12mm ，d
4、2=16mm ，d3=24mm ，绘出轴力图并求杆的最大最小应力。 AB段：14FN1d124*20*103*122*10-6176.9MPaBC段：24FN2d22-4*15*103*162*10-6-74.6MPaCD段：34FN3d32-4*50*103*242*10-6-110.6MPa故杆的最大应力为176.9MPa（拉），最小应力为74.6MPa（压）。3.图示油缸盖与缸体采用6个螺栓连接。已知油缸内经D=350mm，油压p=1MPa。若螺栓材料的许用应力=40MPa，试求螺栓的内经。精品.解：设每个螺栓受力为F，由平衡方程得4D2P=6F1 F1=24D2P=24*3502*1N
5、=16.0KN 根据强度条件，有4d2Fd4F14*16*103*40*106m=22.6mm故螺栓的内径为22.6mm。4.图示一个三角架，在节点受铅垂载荷F作用，其中钢拉杆AB长l1=2m，截面面积 A1=600mm2,许用应力1=160Mpa，木压杆BC的截面积A2=1000mm2，许用应力2=7MPa。试确定许用载荷F。解：根据平衡条件，得FX=0，FB2-FB1cos30=0 Fy=0，F-FB1sin30=0 解得，FB1=2F,FB2=1.73F由AB杆强度条件得，A11FB1=2F精品.F12A11=12*600*10-6*160*106N=48KN 由BC杆强度条件得，A22
6、FB2=1.73FF11.73A22=11.73*1000*10-6*7*106N=4.05KN 故F= 4.05KN5.一横面面积为100mm2黄铜杆，受如图所示的轴向载荷。黄铜的弹性模量E=90GPa。试求杆的总伸长量。杆的总伸长量L=L1+L2+L3=F1L1EA-F2L2EA-F3L3EA = 45*103*0.590*109*100*10-6-15*103*190*109*100*10-6- 6*103*1.590*109*100*10-6 =-0.167mm 所以杆缩短0.167mm。6.图示由钢和铜两种材料组成的等直杆，铜和钢的弹性模量分别为E1=100GPa和E2=210GPa
7、。若杆的总伸长量为l=0.126mm，试求载荷F和杆横截面上的应力。解：由题意，得L=FL1E1A+FL2E2A 精品.即有0.126*10-3= 4F*402*10-6 ( 400*10-3100*109+600*10-3210*109)解得，F=23.1KN故杆横截面上的应力=FA=4*23.1*103*402*10-6Pa=18.4*106Pa=18.4MPa7.变截面杆受力如图。A1=400mm2，A2=300mm2，A3=200mm2。材料的E=200GPa。试求：（1）绘出杆的轴力图；（2）计算杆内各段横截面上的正应力；（3）计算右端面的移。（2）1=FN1A1=10*103400
8、*10*10-6=25MPa2=FN2A2=40*103300*10*10-6=133.3MPa 3=FN3A3=10*103200*10*10-6=50MPa (3)右端面的位移L=L1+L2+L3=FN1L1EA1-FN2L2EA2+FN3L3EA3 =10*103*300*10-3200*109*400*10-6-40*103*400*10-3200*109*300*10-6+10*103*400*10-3200*109*200*10-6 =-2.04*10-4m=-0.204mm即右端面向左移动0.204mm。8.一杆系结构如图所示，试作图表示节点C的垂直位移，设EA为常数。精品.解：
9、依题意，得L1=L2=FLcos60EA CD=2L1=2FLcos60EA=FLEA 9.已知变截面杆，1段为d1=20mm的圆形截面，2段为d2=25mm的正方形截面，3段为d3=12mm的圆形截面，各段长度如图所示。若此杆在轴向力P作用下在第2段上产生2=30MPa的应力，E=210GPa，求此杆的总缩短量。解：由题意，得P=2A2 1段收缩量L1=PL1EA1=PL1Ed124=2d22*L1Ed12=30*106*0.2210*109*25202m=4.5*10-5m2段收缩量L2=PL2EA2=2L2E=30*106*0.4210*109m=5.7*10-5m3段收缩量L3=PL3
10、EA3=PL3Ed324=2d22*L3Ed32=30*106*0.2210*109*25122m=12.4*10-5m总收缩量L=L1+L2+L3=0.226mm。10.长度为l的圆锥形杆，两端直径各为d1和d2，弹性模量为E，两端受拉力作用，求杆的总伸长。精品.解：建立如图坐标系，取一微段dX截面半径为r=d2-d12lx+d12故面积为A=(d2-d12lx+d12)2微段伸长量dL=PdXEA=PdXE(d2-d12lx+d12)2总伸长量L=0lPdXE(d2-d12lx+d12)2=4PlEd1d211.下图示结构，由刚性杆AB及两弹性杆EC及FD组成，在B端受力F作用。两弹性杆的
11、刚度分别为E1A1和E2A2。试求杆EC和FD的内力。解：以AB 为研究对象，受力如图所示有平衡条件，得MA=0, F3a-F1a-F22a=0 Fx=0. FAx=0 Fy=0, FAy-F1-F2=0 由胡克定律，得两弹性杆的伸长量分别为精品.L1=F1aE1A1 L2=F22aE2A2 由几何关系，得 L2=2L1由可解得F1=3E1A1F4E2A2+E1A1, F2=6E1A1F4E2A2+E1A112.下图示联接销钉。已知F=100kN，销钉的直径d=30mm，材料的许用切应力=60MPa。试求校核销钉的剪切强度，若强度不够，应改用多大直径的销钉？解：销钉的受力如图所示，两个剪切面上的剪切力均为FS=F2切应力为=2F4d2=2*100*103*900*10-6Pa=70.7MPa所以强度不够=2Fd2 d2F=2*100*103*60*106m=32.6mm 所以应改用直径为32.6mm的销钉。精品. 感谢土木0901班文涛、张绍凤同学！如有侵权请联系告知删除，感谢你们的配合！精品