材料力学大题.docx
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材料力学大题
三、计算题:
1.某传动轴,转速n=300r/min,轮1为主动轮,输入功率P1=50kW,轮2、轮3与轮4为从动轮,输出功率分别为P2=10kW,P3=P4=20kW。
2..滑轮结构如图,AB为钢材,截面为圆形,直径d=20mm,许用应力[σ]钢=160MPa;BC为木材,截面为正方形,边长a=60mm,许用压应力[σ]木=12MPa,若不考虑绳与滑轮间的摩擦及滑轮的半径,试求此结构的许用载荷[F]。
3.图示桁架,在节点C承受载荷F=100kN作用。
二杆均为圆截面,材料为低碳钢Q275,许用压应力[σ]=180Mpa,在考虑压杆稳定性的情况下,试确定二杆的杆径。
4.钢制阶梯杆如图所示;已知轴向力F1=50kN,F2=20kN,杆各段长度l1=120mm,l2=l3=100mm,杆AD、DB段的面积A1、A2分别是500和250mm2,钢的弹性模量FE=200GPa,试求阶梯杆的轴向总变形和各段线应变。
5.如图所示阶梯轴,已知:
d1=40mm,d2=55mm,MB=811.7N.m,MC=1432.5N.m,MA=,许用切应力[τ]=60MPa,切变模量G=80GPa,试校核轴的强度和刚度。
6.空心钢轴的外径D=100mm,内径d=50mm。
已知间距l=2.7m之间两截面的相对扭转角ϕ=1.8°,材料的切变模量G=80GPa。
试计算:
(1)轴内最大切应力;
(2)当轴以n=80r/min的速度旋转时,轴传递的功率(kW)。
7.T形截面铸铁梁受力如图,许用拉应力[σt]=40MPa,许用压应力[σc]=60MPa,已知F1=12kN,F2=4.5kN,Iz=765×10-8m4,y1=52mm,y2=88mm。
不考虑弯曲切应力,试校核梁的强度。
8.在图示简易吊车中,BC为钢杆,AB为木杆。
木杆AB的横截面面积A1=100cm2,许用应力[σ]1=7MPa;钢杆的横截面面积A2=6cm2,许用应力[σ]2=160MPa。
试求许可吊重F。
9.图示槽形截面铸铁梁,F=10kN,Me=70kN·m,许用拉应力[σt]=35MPa,许用压应力[σc]=120MPa。
试校核梁的强度。
10.图示为圆轴AB,在轴的右端联轴器上作用有一力偶M。
已知:
D=0.5m,F1=2F2=8kN,d=90mm,a=500mm,[σ]=50MPa,试按第四强度理论设计准则校
四、画内力图
1.作下列图示梁的剪力图和弯矩图,并求出
和
。
2.试求图示各杆1-1、2-2、3-3截面上的轴力,并作轴力图。
3.已知F1=10kN;F2=20kN;F3=35kN;F4=25kN;试画出图示杆件的轴力图。
4.图示结构AD段为钢杆,横截面面积A1=2×104mm2,弹性模量E=210GPa,DB段为铜杆,横截面面积A2=1×104mm2,弹性模量E2=100GPa,F=1000kN,试求上、下端反力及各段横截面上的应力。
5.矩形截面简支梁由圆形木材刨成,已知F=5kN,a=1.5m,[σ]=10MPa,试确定此矩形截面b/h的最优比值,使其截面的抗弯截面系数具有最大值,并计算所需圆木的最小直径。
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