【正文】 ，材料在線彈性范圍內(nèi)工作；正應(yīng)力達(dá)到 屈服極限ss ，意味著材料發(fā)生破壞。鑄鐵拉伸時(shí)，正應(yīng)力達(dá)到 強(qiáng)度極限sb ，材料發(fā)生破壞。練習(xí)6 拉壓桿強(qiáng)度計(jì)算61 選擇題（1）鋼制圓截面階梯形直桿的受力和軸力圖如下，桿的直徑d1d2。對該桿進(jìn)行強(qiáng)度校核時(shí)，應(yīng)?。? A ）進(jìn)行計(jì)算。（A）AB、BC段；（B）AB、BC、CD段；（C）AB、CD段；（D）BC、CD段。（2） 圖示結(jié)構(gòu)中，1，2兩桿的橫截面面積分別為A1=400mm2，A2=300mm2，許用應(yīng)力均為[s]=160MPa，AB桿為剛性桿。當(dāng)P力距A支座為l/3時(shí)，求得兩桿的軸力分別為FN1=2P/3，F(xiàn)N2=P/3。該結(jié)構(gòu)的許可載荷為（ B ） （A）[P]= [s]A1+[s]A2=112kN； （B）[P]= 3[s]A1/2=96 kN； （C）[P]= 3[s]A2=144kN；（D）[P]= 96+144=240 kN。6圖示受力結(jié)構(gòu)中，AB為直徑的圓截面鋼桿，從桿AB的強(qiáng)度考慮，此結(jié)構(gòu)的許用載荷。若桿AB的強(qiáng)度安全因數(shù)，試求此材料的屈服極限。解：分析節(jié)點(diǎn)B受力由平衡條件得，屈服極限 6圖示結(jié)構(gòu)中，AB為圓截面桿。已知其材料的許用應(yīng)力為，鉛垂載荷，試選擇桿AB的直徑。解：剛桿CD受力如圖，A≥，≥桿AB的直徑 ≥，d≥6在圖示結(jié)構(gòu)中，鋼索BC由一組直徑的鋼絲組成。若鋼絲的許用應(yīng)力，梁AC自重，小車承載，且小車可以在梁上自由移動，試求鋼索至少需幾根鋼絲組成？解：小車移至點(diǎn)C時(shí)鋼索受到拉力達(dá)到最大，受力如圖。，鋼索所需根數(shù) n≥6設(shè)圓截面鋼桿受軸向拉力，彈性模量。若要求桿內(nèi)的應(yīng)力不得超過，應(yīng)變不得超過，試求圓桿的最小直徑。解：應(yīng)力應(yīng)滿足 可得應(yīng)變應(yīng)滿足 可得所以6水平剛性桿CDE置于鉸支座D上并與木柱AB鉸接于C，已知木立柱AB的橫截面面積，許用拉應(yīng)力，許用壓應(yīng)力，彈性模量，長度尺寸和所受載荷如圖所示，其中載荷，載荷。試：（1）校核木立柱AB的強(qiáng)度；（2）求木立柱截面A的鉛垂位移。解：（1）點(diǎn)C所受力木立柱AB中各段的應(yīng)力為＜，安全＜，安全（2）木立柱截面A的鉛垂位移為練習(xí)7 拉壓超靜定71 選擇題（1）結(jié)構(gòu)由于溫度變化，則（ B ）(A) 靜定結(jié)構(gòu)中將引起應(yīng)力，超靜定結(jié)構(gòu)中也將引起應(yīng)力；(B) 靜定結(jié)構(gòu)中將引起變形，超靜定結(jié)構(gòu)中將引起應(yīng)力和變形；(C) 無論靜定結(jié)構(gòu)或超靜定結(jié)構(gòu)，都將引起應(yīng)力和變形；(D) 靜定結(jié)構(gòu)中將引起應(yīng)力和變形，超靜定結(jié)構(gòu)中將引起應(yīng)力。（2）如圖所示，桿AB和CD均為剛性桿，則此結(jié)構(gòu)為（ A ）結(jié)構(gòu)。（A）靜定。 （B）一次超靜定。（C）二次超靜定。 （D）三次超靜定。（3）如圖所示，桿AB為剛性桿，桿CD由于制造不準(zhǔn)缺短了，此結(jié)構(gòu)安裝后，可按（ C ）問題求解各桿的內(nèi)力（A） 靜定。 （B）一次超靜定。（C）二次超靜定。 （D）三次超靜定。72 填空題（1）已知變截面桿受力如圖示，試問當(dāng)＞時(shí)，補(bǔ)充方程式為（2）圖示桿1和桿2的材料和長度都相同，但橫截面面積A1＞A2。若兩桿溫度都下降，則兩桿軸力之間的關(guān)系是FN1 ＞ FN2，正應(yīng)力之間的關(guān)系是 = 。（填入符號＜，＝，＞）7如圖所示受一對軸向力F作用的桿件。已知桿件的橫截面面積為A，材料的彈性模量為E。試求桿件的約束力。解：平衡方程 （1）變形協(xié)調(diào)方程 （2）代入式（1）中得 （壓）， （拉）7桿1比預(yù)定長度短一小量，設(shè)桿1和桿2的橫截面面積之比為。將桿1連到AB剛性桿上后，在B端加力，已知桿1和桿2的許用應(yīng)力為， 彈性模量，試設(shè)計(jì)兩桿截面。解： ， （1）變形協(xié)調(diào)條件 由物理?xiàng)l件得 （2）解（1）（2）得 由 ≤得由≤得故應(yīng)選7圖示結(jié)構(gòu)中，已知各桿的拉壓剛度EA和線膨脹系數(shù)均相同，鉛直桿的長度為l。若桿3的溫度上升，試求各桿的內(nèi)力。解：考察點(diǎn)B的平衡，其平衡方程為 (1) (2)由變形協(xié)調(diào)條件得 (其中) (3)聯(lián)立解方程(1)~(3)得 (拉)， (壓)練習(xí)8 剪切和擠壓實(shí)用計(jì)算81 選擇題（1）在連接件上，剪切面和擠壓面為（ B ）（A）分別垂直、平行于外力方向； （B）分別平行、垂直于外力方向；（C）分別平行于外力方向； （D）分別垂直于外力方向。（2）連接件切應(yīng)力的實(shí)用計(jì)算是（ A ）（A）以切應(yīng)力在剪切面上均勻分布為基礎(chǔ)的； （B）剪切面為圓形或方形； （C）以切應(yīng)力不超過材料的剪切比例極限為基礎(chǔ)的； （D）剪切面積大于擠壓面積。（3）在連接件剪切強(qiáng)度的實(shí)用計(jì)算中，切應(yīng)力許用應(yīng)力[t]是由（ C ）（A）精確計(jì)算得到的； （B）拉伸試驗(yàn)得到的；（C）剪切試驗(yàn)得到的； （D）扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)得到的。 （4）圖示鉚釘連接，鉚釘?shù)臄D壓應(yīng)力為（ B ）（A）； （B）；（C） ； （D） 。（5）圖示夾剪中A和B的直徑均為d，則受力系統(tǒng)中的最大剪應(yīng)力為（ B ） FP b a B A FP（A）。 （B）。（C）。 （D）.（6）鋼板厚度為t，剪切屈服極限ts，剪切強(qiáng)度極限tb。若用沖床在鋼板上沖出直徑為d 的圓孔，則沖頭的沖壓力應(yīng)不小于（ C ）。（A）pdtts ； （B） （C）pdttb ； （D）82 填空題（1） 鉚接頭的連接板厚度為d，鉚釘直徑為d。則鉚釘切應(yīng)力，擠壓應(yīng)力為 。（2）矩形截面木拉桿連接如圖，這時(shí)接頭處的切應(yīng)力；擠壓應(yīng)力。 第（2）題圖 第（3）題圖（3）齒輪和軸用平鍵連接如圖所示，鍵的受剪面積As= bl ，擠壓面積Abs=。（4）圖示厚度為d 的基礎(chǔ)上有一方柱，柱受軸向壓力F作用，則基礎(chǔ)的剪切面面積為 4ad ，擠壓面面積為 a2 。 第（4）題圖 第（5）題圖（5）圖示直徑為d的圓柱放在直徑為D=3d，厚度為d 的圓形基座上，地基對基座的支反力為均勻分布，圓柱承受軸向壓力F，則基座剪切面的剪力 （6）判斷剪切面和擠壓面時(shí)應(yīng)注意的是：剪切面是構(gòu)件的兩部分有發(fā)生 相互錯動 趨勢的平面；擠壓面是構(gòu)件 相互壓緊部分 的表面。 8圖示銷釘連接。已知：聯(lián)接器壁厚，軸向拉力，銷釘許用切應(yīng)力，許用擠壓應(yīng)力。試求銷釘?shù)闹睆絛。解：剪切：擠壓：取。8鋼板用銷釘固連于墻上，且受拉力F作用。已知銷釘直徑，板的尺寸為，板和銷釘?shù)脑S用拉應(yīng)力，許用切應(yīng)力，許用擠壓應(yīng)力,試求許用拉力[F]。解：剪切：擠壓：板拉伸：取。自測題一一、 是非題（1）等直桿受軸向拉壓時(shí)，任何方向都不會發(fā)生切應(yīng)變。( 非 ) （2）若兩等直桿的橫截面面積A，長度l相同，兩端所受的軸向拉力F也相同，但材料不同，則兩桿的應(yīng)力相同，伸長不同。(是 )（3）鋼筋混凝土柱中，鋼筋與混凝土柱高度相同，受壓后，鋼筋與混凝土柱的壓縮量也相同，所以二者所受的內(nèi)力也相同。( 非 )（4）一圓截面直桿兩端承受拉力作用。若將其直徑增加一倍，則桿的拉壓剛度將是原來的4倍。(是)（5）一空心圓截面直桿，其內(nèi)、兩端承受拉力作用。如將桿的內(nèi)、外徑增加一倍，則其拉壓剛度將是原來的2倍。( 非 )（6）材料的延伸率與試件的尺寸有關(guān)。（是 ）（7）低碳鋼拉伸試樣直到出現(xiàn)頸縮之前，其橫向變形都是均勻收縮的。（是 ）（8）鑄鐵壓縮試驗(yàn)時(shí)，斷口為與軸線約成45o的螺旋面。（非 ）二、選擇題關(guān)于下列結(jié)論：1）應(yīng)變分為線應(yīng)變e 和切應(yīng)變g；2）線應(yīng)變?yōu)闊o量綱量；3）若物體的各部分均無變形，則物體內(nèi)各點(diǎn)的應(yīng)變均為零；4）若物體內(nèi)各點(diǎn)的應(yīng)變均為零，則物體無位移?，F(xiàn)有四種答案，正確的是（ C ）。（A）2對； （B）4對； （C）3對； （D）全對。等截面直桿受軸向拉力F作用而產(chǎn)生彈性伸長，已知桿長為l，橫截面面積為A，材料彈性模量為E，泊松比為。根據(jù)拉伸理論，影響該桿橫截面上應(yīng)力的因素是（ D ）(A) E，F(xiàn)； (B) l，A，F(xiàn)； (C) l，A，E，F(xiàn)； (D) A，F(xiàn)。兩桿幾何尺寸相同，軸向拉力F相同，材料不同，它們的應(yīng)力和變形可能是（ C ）(A) 應(yīng)力和變形都相同； (B) 應(yīng)力不同，變形相同；(C) 應(yīng)力相同，變形不同； (D) 應(yīng)力不同，變形不同。圖示等直桿，桿長為3a，材料的拉壓剛度為EA，受力如圖示。問桿中點(diǎn)橫截面的鉛垂位移是（ B ）(A) 0； (B) ； (C) ； (D) 。鋼材經(jīng)過冷作硬化處理后，基本不變的量有以下四種結(jié)論，正確的是（ A ）（A）彈性模量； （B）比例極限； （C）伸長率； （D）斷面收縮率。長度和橫截面面積均相同的兩桿，一為鋼桿，另一為鋁桿，在相同的軸向拉力作用下，兩桿的應(yīng)力與變形有四種情況，試問正確的是（ A ）(A) 鋁桿的應(yīng)力和鋼桿相同，變形大于鋼桿； (B) 鋁桿的應(yīng)力和鋼桿相同，變形小于鋼桿；(C) 鋁桿的應(yīng)力和變形均大于鋼桿； (D) 鋁桿的應(yīng)力和變形均小于鋼桿。由同一種材料組成的變截面桿的橫截面面積分別為2A和A，受力如圖示，彈性模量為E。下列結(jié)論中正確的是（ B ）(A)截面D位移為0； (B)截面D位移為；(C)截面C位移為； (D)截面D位移為。脆性材料的強(qiáng)度指標(biāo)是（ C ）（A） （B）和ψ； （C） （D）。符號和ψ分別是材料拉伸時(shí)的（ A ）（A）伸長率與斷面收縮率； （B）屈服極限與斷面收縮率；（C）比例極限與伸長率； （D）彈性極限與伸長率。鑄鐵壓縮實(shí)驗(yàn)中能測得的強(qiáng)度性能指標(biāo)是（ B ）（A）屈服極限和強(qiáng)度極限；（B）強(qiáng)度極限； （C）比例極限； （D）屈服極限。1圖示等截面直桿的抗拉剛度為EA，其應(yīng)變能應(yīng)為（ D ）（A）； （B）；（C）； （D）。1低碳鋼試樣拉伸時(shí)，橫截面上的應(yīng)力公式適用于以下哪一種情況?（ D ） (A) 只適用于≤； (B) 只適用于≤；(C) 只適用于≤； (D) 在試樣拉斷前都適用。1拉桿用四個(gè)直徑相同的鉚釘固定在連接板上。拉桿橫截面是寬為b，厚為t的矩形。已知拉桿和鉚釘?shù)牟牧舷嗤?，許用切應(yīng)力為[t]，許用擠壓應(yīng)力為[sbs]，許用正應(yīng)力為[s]。設(shè)拉力為P，則鉚釘?shù)募羟袕?qiáng)度條件為（A ） （A）； （B）（C）； （D）1續(xù)上題，拉桿的擠壓強(qiáng)度條件為（ B ）。（A）； （B）； （C）； （D）1續(xù)上題，拉桿的拉伸強(qiáng)度條件為（B或D ）。（A）； （B）； （C）； （D）三、填空題在拉（壓）桿斜截面上某點(diǎn)處的內(nèi)力分布集度為該點(diǎn)處的 應(yīng)力 ,它沿著截面法線方向的分量稱為 正應(yīng)力 ,而沿截面切線方向的分量稱為 切應(yīng)力 。圖示兩桿材料密度均為r，長度相同，橫截面面積不同(＜)，兩桿在自重作用下，在對應(yīng)的x截面處的應(yīng)力分別為=，=。某階梯狀桿受力如圖示，已知在B處，沿桿軸線作用的載荷，在自由端C沿軸線作用的載荷，AB段橫截面面積，長，BC段橫截面面積，長，桿的彈性模量，求：（1）B截面的位移dB= 3180。103m 。（2）桿位移為零的橫截面位置x= 2m 。對于沒有屈服階段的塑性材料，通常將對應(yīng)于塑性應(yīng)變εP= % 時(shí)的應(yīng)力定為屈服強(qiáng)度或名義屈服強(qiáng)度。鑄鐵試樣壓縮破壞在 與軸線成50176。~55176。斜截面 方向，是由 切 應(yīng)力造成的。符號和ψ分別是材料拉伸時(shí)的 伸長率 和 斷面收縮率 。公式中的l1是 斷裂后試驗(yàn)段（標(biāo)距） 的長度。中的A1是試件 斷后頸縮處的最小 截面積。三桿的剛度和桿長相等，受力如圖（a）、（b）、（c）所示。若已知（a）、（b）桿的應(yīng)變能分別為Ve a和Ve b，B端位移分別為D a和D b。則（c）桿的應(yīng)變能Ve c =__ Ve a + Ve b + F1180。D b _______；B端的位移D c =__D a + D b _______。圖示銷釘?shù)那袘?yīng)力，擠壓應(yīng)力。四、計(jì)算題設(shè)有一桿受的軸向拉力作