【正文】 指定桿的內(nèi)力，請指出桿件受拉還是受壓？ (?=60?, ?=30?) 318 傳動軸如圖。 習題 317圖 (a) ????????3m A B 1 2 3 2kN 3m 3m 3kN 3kN B 3m 4m A 1 2 3 5kN 10kN 3m 3m 3m (b) ??A F1 F2 x y z B C D ??習題 318圖 — — — — — — — — — — — — — 工程力學習題 — — — — — — — — — — — — — — — 15 319 圖中 鋼架 由三個 固定 銷支承在 A、 B、 C支座處，受力 F1=100kN， F2=50kN作用，求 各處 約束 力。 a) 物體關(guān)于 x軸對稱，且單位體積的重量 ?A=?B。 c) 物體無對稱軸，單位體積的重量 ?A=?B/2。若 d=OA=D/4，試確定帶孔 圓盤 的 重心位置。 C與 B在同一鉛垂線上，AB=L， 若 FC=, 試確定其重心到 A點的距離 x。 若 a=60mm， b=20mm， c=40mm， 試確定塊體重心的坐標。 3F 2F 2F F 3 2 1 (a) A B F M 1 2 L L/2 (b) A B a a a q F (c) 1 2 F (d) a 1 — — — — — — — — — — — — — 工程力學習題 — — — — — — — — — — — — — — — 19 習題 41圖 45? A B C F (g) q L L L/2 L/2 1 2 y ??x o 1 r F (e) A B L/4 L q (f) 1 1m 1m C B A D F =1kN 1 2 3 (h) 1m — — — — — — — — — — — — — 工程力學習題 — — — — — — — — — — — — — — — 20 42 圖示等直桿截面面積 A=5cm2， F1=1kN， F2=2kN， F3=3kN。 43 若題 42中桿 AB=CD=， 材料為銅合金， E銅 =100GPa；桿中段 BC=1m， 材料為鋁合金， E鋁 =70GPa。 44 圓截面臺階軸受力如圖，材料的彈性模量 E=200103MPa，畫軸力圖 ， 求各段應(yīng)力、應(yīng)變和桿的伸長 ?LAB。畫軸力圖 ， 求各段應(yīng)力及桿端 O處 的位移。求截面 B、 C的位移和位移為零的橫截面位置 x。 D C B O F F F 習題 45圖 習題 46圖 B A C 10kN 1m 40kN 2m x a 習題 47圖 2a 2a a F A B C — — — — — — — — — — — — — 工程力學習題 — — — — — — — — — — — — — — — 22 48 桿二端固定，橫截面面積為 A=10cm2， F=100kN， 彈性模量 E=200GPa。 49 鋼筋混凝土 立柱的 矩形截面尺寸為 1m，用均勻布置的 8根 ?20的鋼筋增 強。求鋼筋和混凝土內(nèi)的 應(yīng)力。截面面積 A1=1cm2， A2=2cm2， L=100mm， 彈性模量 E=200GPa， 材料的 線膨脹系數(shù) 為 ?=106(1/C?)， 試求溫度升高 30?時桿內(nèi)的最大應(yīng)力。橫截面尺寸為 b=30mm， t=4mm， 在縱、橫向各貼一電阻應(yīng)變片測量應(yīng)變。 52 如果工程應(yīng)變 e=%或 1%，試估計真應(yīng)力 ?、真應(yīng)變 ?與工程應(yīng)力 S、工程應(yīng)變e的差別有多大？ ?1 t b 習題 51圖 F F ?2 — — — — — — — — — — — — — 工程力學習題 — — — — — — — — — — — — — — — 24 53 圖示結(jié)構(gòu)中 AB為剛性梁，二拉桿截面面積為 A，材料均為彈性 ?理想塑性，彈性模量為 E，屈服應(yīng)力為 ?ys。 54 圖中 AB為剛性梁。 a) 應(yīng)力 — 應(yīng)變關(guān)系用線彈性模型，即 ?=E?。 b) 若材料應(yīng)力 — 應(yīng)變關(guān)系用非線性彈性模型 ?=k?n，再求各桿內(nèi)力。 習題 54圖 A 1 2 F a a a B B 習題 53圖 A 1 2 F a a a 30? — — — — — — — — — — — — — 工程力學習題 — — — — — — — — — — — — — — — 25 55* 圖中二桿截面積 均 為 A， ?=30?， 若材料為彈性 ?理想塑性 ， 彈性模量為 E，屈服應(yīng)力為 ?ys，求結(jié)構(gòu)的屈服載荷 FS。 56 圖 中各桿截面積均為 A， AK=BK=L， 材料為彈性理想塑性 , 彈性模量為 E，屈服應(yīng)力為 ?ys。 2） 材料為彈性理想塑性 ， 求 結(jié) 構(gòu)的屈服載荷 FS和極限載荷 FU。 62 鉸接正方形鑄鐵框架如圖，邊長 a=100mm， 各桿橫截面 面積均為 A=20mm2。 F 習題 61圖 L L 30? 30? A B C D K F F A B C D 習題 62圖 — — — — — — — — — — — — — 工程力學習題 — — — — — — — — — — — — — — — 27 63 圖中 AB為剛性桿，拉桿 BD和撐桿 CK材料及截面面積均相同， BD=，CK=1m， [?]=160MPa， E=200GPa， 試設(shè)計二桿的截面面積。 a) 短桿置于中間（圖 a）。 習題 63圖 1m 2m q=30kN/m A B C K D 2 ??a a 3 1 (a) 2 ??a a 3 1 (b) 習題 64圖 — — — — — — — — — — — — — 工程力學習題 — — — — — — — — — — — — — — — 28 65 鉆井裝置如圖所示。材料的許用應(yīng)力為 [?]=120MPa， 求其最大懸垂長度 L。若軸徑 d=20mm， 試 求 鍵允許 傳遞 給軸 的最大扭矩 M及此時在手柄處所施加的力 F。若銷釘許用剪應(yīng)力[?]=[?]， 試確定銷釘?shù)闹睆?d。 69 聯(lián)軸節(jié)如圖。軸與連接法蘭間用平鍵連接，平鍵尺寸為 a=10mm， h=8mm， L=50mm。 610 圖示搭接接頭中，五個鉚釘排列如圖所示 。板 2的厚度分別為 t1=12mm, t2=16mm, 寬度分別為 b1=250mm， b2=180mm。 習題 610圖 F F t1 t2 b2 b1 t t D M o 習題 69圖 h a L d M — — — — — — — — — — — — — 工程力學習題 — — — — — — — — — — — — — — — 30 611 起重機撐桿 AO為空心鋼管， D1=105mm, d1=95mm； 鋼索 2直徑 均 為d2=25mm； 材料許用應(yīng)力 均 為 [?]=60MPa， [?]=50MPa， [?j]=80MPa。 2) 設(shè)計 A處銷釘直徑 d和長度 L。已知 ?=， 寬度 b=2m， h=， 求閘門上 承受的 水的總壓力及其作用位置。已知 h=1m， H=3m，?=， 不計閘門自重，求通過拉索開啟閘門所須拉力 F。 b) 求 A、 B處的約束 力。 74 水力變壓裝置如圖。又若活塞桿材料許用應(yīng)力為 [?]=100MPa， 試設(shè)計其直徑 d0。 a) d=10m， h=8m， 寬度 b=2m； b) d=4m， h=6m， 寬度 b=1m； c) d=4m， h=10m， 寬度 b=2m； 76 圖示壓力容器，內(nèi)徑 d=1m， 壁厚 t=10mm， 材料許用應(yīng)力為 [?]=120MPa， 試計算其最 大許用壓力 p。 z p 習題 76圖 (a) (c) h 習題 75圖 A B O A A B h d h h/2 d d d (b) — — — — — — — — — — — — — 工程力學習題 — — — — — — — — — — — — — — — 34 78 圖示油缸內(nèi)徑 D=560mm， 油壓 p=， 活塞桿直徑 d=100mm。 b)若缸蓋用直徑 d1=30mm的螺栓與油缸連接，螺栓材 料許用應(yīng)力為 [?]=100MPa， 求所需的螺栓個數(shù) k。 79 球形壓力容器 直 徑 為 D=2m， 工作壓力為 p=2MPa， [?]=100MPa；二半 球 用d=30mm的螺栓緊固 ， [?]=200MPa。 d p 習題 78圖 t d1 習題 79圖 p D — — — — — — — — — — — — — 工程力學習題 — — — — — — — — — — — — — — — 35 710 水槽閘門開啟機構(gòu)如圖。 a) 求為使水槽關(guān)閉，所需的最小力 F。 習題 710圖 3m A F B C D E 30? h 銷釘 B ?30mm 拉桿 BC — — — — — — — — — — — — — 工程力學習題 — — — — — — — — — — — — — — — 36 第 八 章 圓軸的扭轉(zhuǎn) 習 題 81 試作圖示各桿的扭矩圖。 83 圓軸 A端固定，受力如圖。 84 階梯形空心圓軸如圖所示。 習題 84圖 MA l1=1000 ?20?A l2=1000 B C ?24? ?16?MB MC A B C MC=?m 習題 83圖 MB=1kN?m ?80 ?60 — — — — — — — — — — — — — 工程力學習題 — — — — — — — — — — — — — — — 38 85 實心軸和空心軸通過牙嵌式離合器連接在一起。試 設(shè)計 實心軸的直徑 D1，及內(nèi)外徑比值為 ?= D2和內(nèi)徑 d2。試推證上述公式并導(dǎo)出 A、 B的表達式。若要求軸在 2m內(nèi)的最大扭轉(zhuǎn)角不超過 ?，試求所能承受的最大扭矩及此時軸內(nèi)的最大剪應(yīng)力。已知材料的許用剪應(yīng)力 [?]=70MPa，材料的剪切彈性模量 G=80GPa，許用扭轉(zhuǎn)角 [?]=1?/m。 D1 習題 85圖 d2 D2 習題 88圖 C A B C 3/1)( nNAd P? 4/1)( nNBd P?— — — — — — — — — — — — — 工程力學習題 — — — — — — — — — — — — — — — 39 89 一端 固定的 鋼制圓軸如圖。已知材料的剪切彈性模量G=80GPa，試求作用在軸上的轉(zhuǎn)矩 MB和 MC的大小。 c）按 ?= 設(shè)計 空心 軸的 尺寸并與實心軸比較重量 。 a) 已知 MC=， 求反力偶