最新文档材料力学课后习题答案优秀word范文 18页.docx
- 文档编号:793164
- 上传时间:2022-10-13
- 格式:DOCX
- 页数:15
- 大小:18.62KB
最新文档材料力学课后习题答案优秀word范文 18页.docx
《最新文档材料力学课后习题答案优秀word范文 18页.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《最新文档材料力学课后习题答案优秀word范文 18页.docx(15页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
最新文档材料力学课后习题答案优秀word范文18页
本文部分内容来自网络整理,本司不为其真实性负责,如有异议或侵权请及时联系,本司将立即删除!
==本文为word格式,下载后可方便编辑和修改!
==
材料力学课后习题答案
篇一:
《材料力学》课后习题答案
第二章轴向拉(压)变形
[习题2-1]试求图示各杆1-1和2-2横截面上的轴力,并作轴力图。
(a)解:
(1)求指定截面上的轴力N1?
1?
F
N2?
2?
?
2F?
F?
?
F
(2)作轴力图
轴力图如图所示。
(b)解:
(1)求指定截面上的轴力N1?
1?
2F
N2?
2?
?
2F?
2F?
0
(2)作轴力图
N3?
3?
F?
2F?
2F?
F轴力图如图所示。
(c)解:
(1)求指定截面上的轴力N1?
1?
2F
N2?
2?
?
F?
2F?
F
(2)作轴力图
N3?
3?
2F?
F?
2F?
3F轴力图如图所示。
(d)解:
(1)求指定截面上的轴力N1?
1?
F
N2?
2?
?
2F?
qa?
F?
?
2F?
(2)作轴力图
中间段的轴力方程为:
N(x)?
F?
F
?
a?
F?
?
2Fa
F
?
xx?
(a,0]a
轴力图如图所示。
[习题2-2]试求图示等直杆横截面1-1、2-2和平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。
解:
(1)求指定截面上的轴力
N1?
1?
?
20kN
N2?
2?
10?
20?
?
10(kN)N3?
3?
20?
10?
20?
10(kN)
(2)作轴力图
轴力图如图所示。
(3)计算各截面上的应力?
1?
1
N1?
1?
20?
103N?
?
?
?
50MPa
A400mm2N2?
2?
10?
103N?
?
?
?
25MPa2
A400mmN3?
310?
103N?
?
?
25MPa
A400mm2
?
2?
2
?
3?
3
[习题2-3]试求图示阶梯状直杆横截面1-1、2-2和平3-3上的轴力,并作轴力图。
若横截面面积
A1?
200mm2,A2?
300mm2,A3?
400mm2,并求各横截面上的应力。
解:
(1)求指定截面上的轴力
N1?
1?
?
20kN
N2?
2?
10?
20?
?
10(kN)N3?
3?
20?
10?
20?
10(kN)
(2)作轴力图
轴力图如图所示。
(3)计算各截面上的应力?
1?
1
N1?
1?
20?
103N?
?
?
?
100MPa
A1200mm2N2?
2?
10?
103N?
?
?
?
33.3MPa2
A2300mm
?
2?
2
?
3?
3
N3?
310?
103N?
?
?
25MPa2
A400mm
[习题2-4]图示一混合屋架结构的计算简图。
屋架的上弦用钢筋混凝土制成。
下面的拉杆和中间竖向撑杆用角钢构成,其截面均为两个75mm?
8mm的等边角钢。
已知屋面承受集度为q?
20kN/m的竖直均布荷载。
试求拉杆AE和EC横截面上的应力。
解:
(1)求支座反力
由结构的对称性可知:
RA?
RB?
1
ql?
0.5?
20?
(2?
4.37?
9)?
177.4(kN)2
(2)求AE和EG杆的轴力
①用假想的垂直截面把C铰和EG杆同时切断,取左部分为研究对象,其受力图如图所示。
由平衡条件可知:
?
M
C
(F)?
0
NEG?
(1?
1.2)?
20?
(4.37?
4.5)?
NEG
8.87
?
177.4?
8.87?
02
18.87?
?
[?
20?
(4.37?
4.5)?
?
177.4?
8.87]?
357.62(kN)2.22
②以C节点为研究对象,其受力图如图所示。
由平平衡条件可得:
?
X?
0
NEG?
NEAcos?
?
0NEA?
NEG
?
cos?
357.624.374.372?
12
?
366.86(kN)
(3)求拉杆AE和EG横截面上的应力
查型钢表得单个75mm?
8mm等边角钢的面积为:
A1?
11.503cm2?
1150.3mm2
?
AE
NEA366.86?
103N?
?
?
159.5MPa
A2?
1150.3mm2NEG357.62?
103N?
?
?
155.5MPa2
A2?
1150.3mm
?
EG
[习题2-5]石砌桥墩的墩身高l?
10m,其横截面面尺寸如图所示。
荷载F?
1000kN,材料的密度
?
?
2.35kg/m3,试求墩身底部横截面上的压应力。
解:
墩身底面的轴力为:
N?
?
(F?
G)?
?
F?
Al?
g
?
?
1000?
(3?
2?
3.14?
12)?
10?
2.35?
9.8?
?
3104.942(kN)
?
?
1000?
(3?
2?
3.14?
12)?
10?
2.35?
9.8
?
?
3104.942(kN)
墩身底面积:
A?
(3?
2?
3.14?
1)?
9.14(m)
因为墩为轴向压缩构件,所以其(来自:
:
材料力学课后习题答案)底面上的正应力均匀分布。
2
2
?
?
N?
3104.942kN?
?
?
339.71kPa?
?
0.34MPa2A9.14m
[习题2-6]图示拉杆承受轴向拉力F?
10kN,杆的横截面面积A?
100mm2。
如以?
表示斜截面与横截面的夹角,试求当?
?
0,30,45,60,90时各斜截面上的正应力和切应力,并用图表示其方向。
解:
斜截面上的正应力与切应力的公式为:
o
o
o
o
o
?
?
?
?
0cos2?
?
?
?
?
0
2
sin2?
式中,?
0?
N10000N?
?
100MPa,把?
的数值代入以上二式得:
2A100mm
[习题2-7]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。
解:
(1)作轴力图
NCD?
F
NBC?
?
2F?
F?
?
FNAB?
2F?
2F?
F?
FAD杆的轴力图如图所示。
(2)求D点的位移
?
D?
?
lAD?
NABlABNBClBCNCDlCD
?
?
EAEAEA
Fl/3?
Fl/3Nl/3
?
?
EAEAEAFl
(→)?
3EA?
[习题2-8]一木桩受力如图所示。
柱的横。
截面为边长200mm的正方形,材料可认为符合胡克定律,其弹性模量E?
10GPa。
如不计柱的自重,试求:
(1)作轴力图;
(2)各段柱横截面上的应力;(3)各段柱的纵向线应变;(4)柱的总变形。
解:
(1)作轴力图
NAC?
?
100kN
NCB?
?
100?
160?
?
260(kN)
轴力图如图所示。
(2)计算各段上的应力?
AC
NAC?
100?
103N?
?
?
?
2.5MPa。
2
A200?
200mmNCB?
260?
103N?
?
?
?
6.5MPa,2
A200?
200mm
?
CB
(3)计算各段柱的纵向线应变?
AC?
?
AC
E
?
?
2.5MPa?
4
?
?
2.5?
103
10?
10MPa
?
6.5MPa
?
?
6.5?
10?
43
10?
10MPa
?
CB?
?
CB
E
?
(4)计算柱的总变形
?
lAC?
?
AC?
lAC?
?
CB?
lCB?
(?
2.5?
1500?
6.5?
1500)?
10?
4?
1.35(mm)
[习题2-9]一根直径d?
16mm、长l?
3m的圆截面杆,承受轴向拉力F?
30kN,其伸长为?
l?
2.2mm。
试求杆横截面上的应力与材料的弹性模量E。
解:
(1)求杆件横截面上的应力
篇二:
材料力学课后习题答案
8-1试求图示各杆的轴力,并指出轴力的最大值。
(c)
(a)
(d)
解:
(a)
(1)用截面法求内力,取1-1、2-2截面;
(2)取1-1截面的左段;
N1
?
F
(3)取2-2截面的右段;
x
?
0F?
FN1?
0FN1?
F
?
F
(4)轴力最大值:
x
?
0?
FN2?
0FN2?
0
FNmax?
F
(b)
(1)求固定端的约束反力;
FR
?
F
x
?
0?
F?
2F?
FR?
0FR?
F
(2)取1-1截面的左段;
FN1
?
F
x
?
0F?
FN1?
0FN1?
F
(3)取2-2截面的右段;FN2
F
R
?
F
x
?
0?
FN2?
FR?
0FN2?
?
FR?
?
F
(4)轴力最大值:
FNmax?
F
(c)
(1)用截面法求内力,取1-1、2-2、3-3截面;
(2)取1-1截面的左段;1
FN1
1
?
F
x
?
02?
FN1?
0FN1?
?
2kN
(3)取2-2截面的左段;N2
?
F
x
?
02?
3?
FN2?
0FN2?
1kN
(4)取3-3截面的右段;FN3
?
F
x
?
03?
FN3?
0FN3?
3kN
(5)轴力最大值:
FNmax?
3kN
(d)
(1)用截面法求内力,取1-1、2-2截面;
(2)取1-1截面的右段;FN
1
?
F
x
?
02?
1?
FN1?
0FN1?
1kN
(2)取2-2截面的右段;
FN2
?
F
x
?
0?
1?
FN2?
0FN2?
?
1kN(5)轴力最大值:
FNmax?
1kN
8-2试画出8-1所示各杆的轴力图。
解:
(a)F
(b)F
F
(c)F
(d)F
1kN
8-5图示阶梯形圆截面杆,承受轴向载荷F1=50kN与F2作用,AB与BC段的直径分别为
d1=20mm和d2=30mm,如欲使AB与BC段横截面上的正应力相同,试求载荷F2之值。
解:
(1)用截面法求出1-1、2-2截面的轴力;
FN1?
F1FN2?
F1?
F2
(2)求1-1、2-2截面的正应力,利用正应力相同;
FN150?
103
?
1?
?
?
159.2MPa
1A1
?
?
?
0.0224FN250?
103?
F2
?
2?
?
?
?
1?
159.2MPa
A2
?
?
?
0.0324
?
F2?
62.5kN
8-6题8-5图所示圆截面杆,已知载荷F1=200kN,F2=100kN,AB段的直径d1=40mm,如欲使AB与BC段横截面上的正应力相同,试求BC段的直径。
解:
(1)用截面法求出1-1、2-2截面的轴力;
FN1?
F1FN2?
F1?
F2
(2)求1-1、2-2截面的正应力,利用正应力相同;
FN1200?
103
?
1?
?
?
159.2MPa
A1
?
?
?
0.0424FN2(200?
100)?
103
?
2?
?
?
?
1?
159.2MPa
1A22?
?
?
d24
?
d2?
49.0mm
8-7图示木杆,承受轴向载荷F=10kN作用,杆的横截面面积A=1000mm,粘接面的方位
角θ=45,试计算该截面上的正应力与切应力,并画出应力的方向。
2
解:
(1)斜截面的应力:
F
cos2?
?
5MPaA
F
?
?
?
?
sin?
cos?
?
sin2?
?
5MPa
2A
?
?
?
?
cos2?
?
(2)画出斜截面上的应力
σθ
8-14图示桁架,杆1与杆2的横截面均为圆形,直径分别为d1=30mm与d2=20mm,两杆
材料相同,许用应力[ζ]=160MPa。
该桁架在节点A处承受铅直方向的载荷F=80kN
作用,试校核桁架的强度。
解:
(1)对节点A受力分析,求出AB和AC两杆所受的力;
(2)列平衡方程
FAB
?
F
?
F
解得:
xy
?
0?
FABsin300?
FACsin450?
0?
0FABcos30?
FACcos45?
F?
0
FAC?
?
41.4kNFAB?
?
58.6kN
(2)分别对两杆进行强度计算;
篇三:
材料力学第五版孙训方版课后习题答案
材料力学高等教育出版社孙训方
[习题2-2]一打入基地内的木桩如图所示,杆轴单位长度的摩擦力f=kx**2,试做木桩的后力图。
解:
由题意可得:
?
l
1
fdx?
F,有kl3?
F,k?
3F/l3
3
l0
FN(x1)?
?
3Fx2/l3dx?
F(x1/l)3
[习题2-3]石砌桥墩的墩身高l?
10
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 最新文档材料力学课后习题答案优秀word范文 18页 最新 文档 材料力学 课后 习题 答案 优秀 word 范文 18