FN4?850?1037.解:?1???35.5Mpa
2A??175FN850?103?2???30.7Mpa
2A??230?60?2304得:?max?35.5Mpa
oo,F?0Fcos30?Fcos75?0 ?xN1N28.解 : 受力分析得:
?Fy?0,?F ∴?BCoosin30?Fcos15?F?0 N1N2?FN1?103.5Mpa A
?ABFN2???47.4Mpa
A
9. 解: (1) ?ACFN1?20?103????20Mpa,?CD?0Mpa,
A1000?DBFN?20?103????20Mpa
A1000FNlFl??0.01mm,?lCD?N?0mm, EAEA?lAC??lDBFNl???0.01mm,?lAB??lAC??lCD??lDB??0.02mm EA10. 解:?ACFN40?103FN40?103???31.8Mpa,?CB???127Mpa,
22A??40A??2044?AC?BC??4?1.59?10,?BC??6.36?10?4 根据胡可定律,??,得?AC?EEE11.解:
3,F?0F?F??0 ?xN1N25444?Fy?0 FN2?5?F?0,解得:F??5FN2,F?3FN1
AB杆:F?A1????600?140?84kN
?A2??c??30000?3.5?105kN
BC杆:F因此,[F1]?44,FN1?112kN[F2]??FN2?84kN,取[F]?84kN
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第二章 剪切
一、名词解释
1.剪切:大小相等、方向相反,作用线相距很近的两个横向力作用时,杆件将产生剪切变形。 2.剪力:在剪切面上有与外力大小相等,方向相反的内力,这个内力叫剪力。 3.剪切面:发生剪切变形的截面。 4.挤压面:挤压力的作用面。
5.挤压应力:由挤压力而引起的应力。
6.挤压力:在接触面上的压力,称为挤压力。
二、简答题
1.答:切应力与横截面平行,正应力垂直于横截面。
2.答:不相同。挤压面是真实的挤压作用面,计算挤压面是挤压面的正投影作为计算面积。
3.挤压是在构件相互接触的表面上,因承受较大的压力作用,使接触处的局部区域发生显著的塑性变形或被压碎。压缩是外力沿杆件轴线作用,使构件产生压缩变形。 4.答:连接件上的剪切面沿外力方向、挤压面与外力方向垂直。 5.答:满足剪切强度和挤压强度条件。剪切的强度条件可表示为??Q?[?]A,
挤压强度条件可表达为?bs?Fbs?[?bs] Abs6.答:过直径平面正投影作为计算面积。 7.答:均匀分布在挤压平面上。
三、计算题 1. 解:??4Q2FQ??40mm ?[?]d??[?]?[?]A,
2. 解:
?M?0,M?QD?0,Q?10000N,
3. 解:??F?[?],得d?4F?34mm?[?]A,
??QQ?10.4mm ?[?]t??d[?]A,
Q24?1034.解:??==105.8Mpa<[?]2A??17,
4??FbsF??141.2Mpa?[?bs] As?dQ50.2?1035.解:??==320Mpa 2??10A 2?46. 解:
?MC?0,RAa?Fb?0 得:RA?Fb?1000N a?Fy?0,RC?RA?F?0,得:RC?1200N
第三章 扭转
一、名词解释
1.扭转:大小相等、方向相反,作用在垂直于杆轴平面内的力偶Me时,杆件将产生扭转变形,即杆件的横截面绕其轴相对转动。
2.扭矩:圆轴上有作用面垂直于杆轴的外力偶作用,杆件的横截面上也只有作用于该平面上的内力偶,即为扭矩。
3.扭转角:在杆件两端垂直于杆轴线的平面内作用一对大小相等,方向相反的外力偶。两个横截面之间相对转过一个角度,这个转角称为扭转角。
4.剪切胡克定律:切应力不超过材料剪切比例极限的线弹性范围,??G?,这个关系式称为材料的剪切胡克定律。 5.单位长度扭转角:
d?Td??表示单位长度扭转角,公式为: dxGIdxP。
二、简答题
1. 答:成立。切应力互等定理具有普遍意义,在非纯剪切的情况下同样适用。 2. 答:在切应力作用下,单元体截面沿切应力方向错动,产生切应变。 3. 答:切应力线性分布,中心处切应力为零,最外边缘最大。 4. 答:从强度方面考虑,空心圆截面轴的壁厚是愈薄愈好。 5. 答:??Tl其单位是弧度。 GIP,
6. 答:在扭矩一定的情况下,GIP越大,单位长度的扭转角愈小,GIP反映了圆轴抵抗扭转变形的能力,
GIP称为圆轴的抗扭刚度。
7. 答:切应力线性分布,中心处切应力为零,最外边缘最大。
8. 答:右手螺旋法则:右手四指并拢弯曲指向扭矩的转动方向,若伸开拇指的方向与横截面的外法线方向一致,则扭矩为正,反之为负。 9. 答:最大切应力τmax相同,?max?TTl与材料无关。扭转角不相同,??与材料有关。 WtGIP10.答:(b)对提高轴的承载能力有利。
11.Ip可以,Wp不能,因为Wp?IpR
三、计算题
1. 解:据截面沿指定截面i-i (i=123)将杆截为两段,考虑任一段的平衡即可得该指定截面上的扭矩:
T1?3kN.m,为正扭矩,T2?T3??2kN.m,为负扭矩。
2. 解:据截面沿指定截面i-i (i=123)将杆截为两段,考虑任一段的平衡即可得该指定截面上的扭矩:
T1??3kN.m,为负扭矩,T2?3kN.m,为正扭矩,T3?0kN.m。
3.
Tmax?2M
T M 2M 4.
Tmax?4M
5. Tmax 6. Tmax?600kN.m ?400kN.m