重慶大學(xué)材料力學(xué)答案(編輯修改稿)
2025-07-20 22:29 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 00N，轉(zhuǎn)向軸的材料的許用剪應(yīng)力=60Mpa。試設(shè)計(jì)實(shí)心轉(zhuǎn)向軸的直徑。若改用 ==，則空心軸的內(nèi)徑和外徑各位多大？并比較兩者的重量。解：（1）當(dāng)為實(shí)心轉(zhuǎn)向軸時(shí)外力偶矩m==156則扭矩T=156圓軸扭轉(zhuǎn)的強(qiáng)度條件為：可知：(其中)=(2) 當(dāng)改為=圓軸扭轉(zhuǎn)的強(qiáng)度條件為：可知：(其中) 故：空心軸D=,d=(3) 實(shí)心軸與空心軸的質(zhì)量之比就應(yīng)該是兩者的橫截面積之比，即：= = 60mm，內(nèi)徑d = 50mm，鉆入的深度l=40m。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(duì)鉆桿的阻力沿桿長(zhǎng)度均勻分布，試求：（1）單位長(zhǎng)度上土壤對(duì)鉆桿的阻力距m。（2）作鉆桿的扭矩圖，并校核其扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度。（3）A,B兩端截面的相對(duì)扭轉(zhuǎn)角。解：（1）鉆探機(jī)A端的偶矩為：=9549=那么單位長(zhǎng)度的阻力矩為：m== N/m（2）圓軸扭轉(zhuǎn)的強(qiáng)度條件為：得：(其中) 40MPa所以滿(mǎn)足強(qiáng)度要求（3）由兩截面之間的相對(duì)轉(zhuǎn)角為：其中= 所以：== radA， rad ，作剪力圖和彎矩圖，并求|Q|max和|M|max。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 Nm(f)解：支座反力：剪力方程：AB段：，(0x2a) BC段：，(2ax3a)彎矩方程：AB段：，(0x2a) BC段：，(2ax3a)因此：；，并求出|Q|max和|M|max。(b)解：支座反力： 因此：；(f)解：支座反力：因此：；（b）解：(d)解：13. 設(shè)梁的剪力圖如題圖6..13所示，試做彎矩圖和 載荷圖，已知梁上沒(méi)有作用集中力偶。(b) 解：，是做梁的載荷圖和剪力圖。(b) 解： 。若[]=160Mpa，試求許可載荷P的值。解：（1） 求支座反力 （2） 畫(huà)出彎矩圖（3） 求許可載荷查表，20a工字鋼的∵∴ 。試按其耳軸的正應(yīng)力強(qiáng)度確定充滿(mǎn)鋼水時(shí)所允許的總重量。已知材料的許用應(yīng)力[]=100MPa，d=200mm解： ∵∴ =280mm，跨長(zhǎng)L=1000mm，l=450mm，b=100mm。軸材料的彎曲許用應(yīng)力[]=100NPa,求它能承受的最大軋制力。解：（1） 求支座反力 （2） 畫(huà)出彎矩圖（3）求最大軋制力∵∴ 因此：。許用拉應(yīng)力[]=40MPa，許用壓應(yīng)力[]=160MPa。試按正應(yīng)力強(qiáng)度條件校核梁的強(qiáng)度。解：（1）支座反力（2）畫(huà)彎矩圖由上面彎矩圖可知，B,D兩個(gè)點(diǎn)可能為危險(xiǎn)截面。|MB| = 20 kNm。 MC = 10kNm（3）強(qiáng)度校核B截面下邊緣B截面上邊緣C截面下邊緣C截面上邊緣所以 安全。鉚釘?shù)拈g距為s=150mm，直徑d=20mm，許用剪應(yīng)力[]=90MPa。梁橫截面上的剪力Q=40KN,試校核鉚釘?shù)募羟袕?qiáng)度。解：查表，單個(gè)工字梁的截面參數(shù)為：；；兩個(gè)工字梁重疊以后對(duì)中性軸的慣性矩兩個(gè)工字梁重疊后對(duì)中性軸的靜矩設(shè)工字梁翼板的寬度為b，則中性層上的剪應(yīng)力為每一對(duì)鉚釘分擔(dān)的剪力為鉚釘?shù)募魬?yīng)力為所以安全 、撓曲線方程以及指定的轉(zhuǎn)角和撓度。已知抗彎剛度EI為常數(shù)。解：（1）求支座反力,向上，向下。（2）以A 為原點(diǎn)，寫(xiě)出彎矩方程： （3）求撓曲線方程帶入邊界條件 得故轉(zhuǎn)角方程和撓曲線方程為。其中(b）圖的k為彈簧剛度（N/m）。
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