工程力学材料力学北京科大东北大学版第4版第八章习题答案Word文档下载推荐.docx
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]=140MPa,试选择工字钢的型号(可近似按
G行至梁中点位置计算)
8-4
如图所示,已知
,偏心距
,竖杆的矩形截面尺寸
材料是3号钢,
,
规定安全系数
=1.5。
试校核竖杆的强度。
8-5
若在正方形截面短柱的中间处开一个槽,使截面面积减小为原截面面积的一半,问最大压应力将比不开槽时增大几倍?
8-6
图示一矩形截面杆,用应变片测得杆件上、下表面的轴向应变分别为
材料的弹性模量
。
(1)
试绘制横截面的正应力分布图。
(2)
求拉力P及其偏心距e的数值。
8-7
一矩形截面短柱,受图示偏心压力P作用,已知许用拉应力
许用压应力
求许用压力
8-8
加热炉炉门的升降装置如图所示。
轴AB的直径d=4cm,CD为
的矩形截面杆,材料都是Q235钢,
已
知力P=200N。
试求杆CD的最大正应力;
(2)
求轴AB的工作安全系数。
提示:
CD杆是压缩与弯曲的组合变形问题。
AB轴是弯曲与扭转的组合变形构件,E处是危险截面,M=154.5N*m,T=173.2
N*m。
8-9
一轴上装有两个圆轮如图所示,P、Q两力分别作用于两轮上并处于平衡状态。
圆轴直径d=110mm,
=60Mpa,试按照第
四强度理论确定许用载荷。
8-10
铁道路标的圆信号板,装在外径D=60mm的空心圆柱上。
若信号板上作用的最大风载的强度p=2kPa,已知
试按第三强度理论选定空心柱的壁厚
8-11
一传动轴其尺寸如图所示,传递的功率P=7kW,转速
,齿轮I上的啮合力
与齿轮结圆切线成
的夹
角,皮带轮Ⅱ上的两胶带平行,拉力为
和
,且
若
,试在下列两种情形下,按第三强度理论选择
轴的直径。
带轮质量忽略不计;
考虑带轮质量,设其质量Q=1.8kN。
提示:
情形轴的危险截面在支座B处,M=800
T=334
(2)情形轴的危险截面也在支座B处,M=877
8-12
已知一牙轮钻机的钻杆为无缝钢管,外直径D=152mm,内直径d=120mm,许用应力
钻杆的最大推进压
力P=180kN,扭矩T=17.3kN*m,试按第三强度理论校核钻杆的强度。
参考答案
8-1解:
对A点取矩
∑M(A)=FB×
2.5-P×
0.75=0
FB
=0.9kN 可以得到弯矩图
FAB=P×
cosΦ=2.4kN
由轴向力产生的压应力
=-2400/0.01=240000
=-0.24
由弯矩在梁的截面上产生的最大正应力为
=
=1125/0.000167=6.74×
=6.74
在梁街面上产生的最大的拉应力
=6.74-0.24=6.5
最大的压应力
=-6.74-0.24=-6.98
8-2解:
水塔的底端的截面面积:
A=
=19.625m2
由重力G产生的压应力为:
=G/A
由风压合力P产生的最大正应力为
=12.27m3
=M/W=P·
(H+h)/W=0.088MPa
由已知条件可得:
-
≤0
+
≤[
]
0.088MPa≤
≤0.212MPa
1.727kN≤G≤4.163kN
8-3
∑M(C)=Fb×
1.25-G×
1.25=0
Fb=G=30kN
轴向力
FBC=Fb×
cos30。
=29.58kN
Mmax=18750N·
m
由弯矩产生的正应力
=M·
y/Iz
由轴向力产生的正应力
=FBC/A
其中A为梁的横截面面积
+
≤[бg]=140MPa
查表得选择
18号工字钢
8-4答:
算得
=1.52>
所以安全.
答:
增大7倍。
8-8
(1)
(2)按第三强度理论,n=6.5
按第四强度理论,n=7.0
8-10
=0.26cm
(1)d=48.1mm
(2)d=49.5mm
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