重慶大學(xué)工程力學(xué)作業(yè)解答(文件)
【正文】 駛員作用于盤上的力P=300N，轉(zhuǎn)向軸的材料的許用剪應(yīng)力=60Mpa。A端輸入的功率=15Kw，轉(zhuǎn)速n=180r/min，B端鉆頭所受的扭轉(zhuǎn)力矩=300；材料的= 40MPa，G = 80GPa，假設(shè)土壤對鉆桿的阻力沿桿長度均勻分布，試求：（1）單位長度上土壤對鉆桿的阻力距m。b)解：支座反力：XB=0，YB = P = 200N, MB=950N, 剪力方程：Q(x) = 200N.彎矩方程：AC段：M(x) = PX = 200X1 (0X2m)；CB段：M(x) = PX M0 = (200X +150) (2mX24m)因此：|Q|max = 200 N；|M|max = 950 N(b) 解： 。已知材料的許用應(yīng)力[]=100MPa，d=200mm解： ∵∴=280mm，跨長L=1000mm，l=450mm，b=100mm。試按正應(yīng)力強(qiáng)度條件校核梁的強(qiáng)度。鉚釘?shù)拈g距為s=150mm，直徑d=20mm，許用剪應(yīng)力[]=90MPa。解：（1）求支座反力,向上，向下。已知EI為常數(shù)。試求C端的撓度。解：設(shè)CD桿上的軸力為F，則由F引起C和D點(diǎn)的撓度分別為： （1） （2） 由P引起D點(diǎn)的撓度為： （3） CD桿的伸長為： （4）幾何相容關(guān)系為： （5）將式（1）—（4）式代入式（5）得： 因此： ，其平均半徑為R，抗彎剛度為EI。解：（1）求支座反力（2）畫彎矩圖實(shí)際載荷和在D點(diǎn)單位力的彎矩圖如下所示： （3）圖形互乘法，使用解析法和圖解法求斜截面ab上的應(yīng)力，應(yīng)力單位為MPa。試求（1） 主應(yīng)力之值及其方向，并畫在單元體上；（2） 最大剪應(yīng)力之值。 設(shè)地層為石灰?guī)r，泊松比μ=，單位體積重γ=25kN/m3。如下圖所示 (a） (b) (c)（1）求正應(yīng)力 在軸向方向放置的單元體上（上圖b）,只有x方向上有正應(yīng)力，由廣義胡克定理： 解得：（2）求剪應(yīng)力 將單元體旋轉(zhuǎn)450，如上圖（c）所示，由斜截面正應(yīng)力計算公式： 有： 由廣義胡克定理：解得： （3）用第三強(qiáng)度理論校核強(qiáng)度 強(qiáng)度滿足要求。已知P=12kN，材料=160Mpa。即 e==161mm故偏心距e為161mm時將不產(chǎn)生拉應(yīng)力 鐵道路標(biāo)圓信號板，裝在外徑D=60mm的空心圓柱上（），信號板所受的最大風(fēng)載p=2kN/，材料的許用應(yīng)力=60Mpa，試按第三強(qiáng)度理論選定空心圓柱的厚度。m按照第三強(qiáng)度理論： (其中)故有：即：代入數(shù)據(jù)可得： ，作用有P=3kN和Q，處于平衡狀態(tài)，已知軸的=60Mpa，試按第三強(qiáng)度理論選擇軸的直徑。已知桿的抗彎截面模量W=6000，E=200Gpa，=140Mpa，試按第三強(qiáng)度理論校核桿的強(qiáng)度。若規(guī)定的穩(wěn)定安全系數(shù)為=5，試校核BD桿的穩(wěn)定性。解：1，計算柔度（1） AB段桿為圓截面，視為一端固定，一端鉸支，故取=其中：故：（2） BC段桿為正方形截面，視為兩端鉸支，故取=1其中：故：桿AB，BC均為大柔度桿。于是 在xoz平面內(nèi)，為小柔度桿，有：Mpa2，校核穩(wěn)定性 在P的作用下，知桿BD受壓應(yīng)力= 。解：(a)兩端鉸支時，故取=1故： = 其中==得： =259kN（b）兩端固定時，取=又有：= 其中==得：= 460kN綜上此桿的臨界力為259kN，其壓桿BD為20號槽鋼，材料為Q235鋼。則有：Q=2P=6kN設(shè)在A，B處的支座反力分別為RA和RB，由平衡條件，有： ，得： ， ，得：分別作出M圖和T圖如下圖：知：M= ；
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