【正文】 1. 圖示切料裝置用刀刃把切料模中Ф12mm的料棒切斷。料棒的抗剪強(qiáng)度τb=320MPa。試計算切斷力。 2. 圖示螺栓受拉力F作用。已知材料的許用切應(yīng)力[τ]和許用拉應(yīng)力[σ]的關(guān)系為[τ]=[σ]。試求螺栓直徑d與螺栓頭高度h的合理比例。 3. 已知螺栓的許用切應(yīng)力[τ]=100MPa，鋼板的許用拉應(yīng)力[σ]=160MPa。試計算圖示焊接板的許用荷載[F]。 4. 矩形截面的木拉桿的接頭如圖所示。已知軸向拉力F=50kN，截面寬度b=250mm，木材的順紋許用擠壓應(yīng)力[σbs]=10MPa，順紋許用切應(yīng)力[τ]=1MPa。求接頭處所需的尺寸l和a。 5. 圖示聯(lián)接構(gòu)件中D=2d=32mm，h=12mm，拉桿材料的許用應(yīng)力[σ]=120MPa，[τ]=70MPa，[σbs]=170MPa。試求拉桿的許用荷載[F] 第六章 圓軸的扭轉(zhuǎn)1. 試畫出圖示軸的扭矩圖。 解：（1）計算扭矩。將軸分為2段，逐段計算扭矩。對AB段： ∑MX＝0， T1－3kNm＝0 可得：T1＝3kNm對BC段： ∑MX＝0， T2－1kNm＝0 可得：T2＝1kNm（2）畫扭矩圖。 根據(jù)計算結(jié)果，按比例畫出扭矩圖如圖。2. 試畫出圖示軸的扭矩圖。 解：（1）計算扭矩。 將軸分為3段，逐段計算扭矩。 對AB段：∑Mx＝0， T1＋m－m－2kNm＝0 可得：T1＝1kNm 對BC段：∑Mx＝0， T2－m－2kNm＝0 可得：T2＝m 對BC段：∑Mx＝0， T3－2kNm＝0 可得：T3＝2kNm（2）畫扭矩圖。根據(jù)計算結(jié)果，按比例畫出扭矩圖如圖。，轉(zhuǎn)速n=200r/min，輪A為主動軸，輸入功率PA=60kW，輪B，C，D均為從動輪，輸出功率為PB=20kW，PC=15kW，PD=25kW。1）試畫出該軸的扭矩圖；2）若將輪A和輪C位置對調(diào)，試分析對軸的受力是否有利？ 解：（1）計算外力偶矩。 MA=954960/200=m 同理可得： MB=m，MC=m，MD=m（2）計算扭矩。將將軸分為3段，逐段計算扭矩。 對AB段：∑Mx＝0， T1＋MB＝0 可得：T1＝m 對BC段：∑Mx＝0， T2＋MB－MA＝0 可得：T2＝m 對BC段：∑Mx＝0， T3－M＝0 可得：T3＝m（3）畫扭矩圖。 根據(jù)計算結(jié)果，按比例畫出扭矩圖如右圖。（4）將輪A和輪C位置對調(diào)后， 由扭矩圖可知最大絕對值扭矩較之原來有所降低，對軸的受力有利。 4. 圓軸的直徑d=50mm，轉(zhuǎn)速n=120r/min。若該軸橫截面的最大切應(yīng)力τmax=60MPa，問圓軸傳遞的功率多大？解： WP=πd3/16= 由τmax=T/WP 可得：T=m 由M= T=9549P/n 可得：P=Tn/9549=5. 在保證相同的外力偶矩作用產(chǎn)生相等的最大切應(yīng)力的前提下，用內(nèi)外徑之比d/D=3/4的空心圓軸代替實心圓軸，問能夠省多少材料？6. 階梯軸AB如圖所示，AC段直徑d1=40mm，CB段直徑d2=70mm，外力偶矩MB=1500Nm，MA=600Nm， MC=900Nm，G=80GPa，[τ]=60MPa，[φ/]=2（186。）/m。試校核該軸的強(qiáng)度和剛度。 7. 圖示圓軸AB所受的外力偶矩Me1=800Nm，Me2=1200Nm，Me3=400Nm，G=80GPa，l2=2l1=600mm [τ]=50MPa，[φ/]=（186。）/m。試設(shè)計軸的直徑。 =25mm的圓鋼桿，受軸向拉力F=60kN作用時，在標(biāo)矩l=200mm的長度內(nèi)伸長Δl=；受外力偶矩Me=200Nm，的作用時，相距l(xiāng)=150mm的兩橫截面上的相對轉(zhuǎn)角為φ=。試求鋼材的E和G。第七章 平面彎曲內(nèi)力1. 試求圖示梁指定截面上的剪力和彎矩。設(shè)q，a均為已知。 2. 試求圖示梁指定截面上的剪力和彎矩。設(shè)q，a均為已知。 3. 試求圖示梁指定截面上的剪力和彎矩。設(shè)q，a均為已知。 4. 試求圖示梁指定截面上的剪力和彎矩。設(shè)q，a均為已知。 5. 試列出圖示梁的剪力方程和彎矩方程，畫剪力圖和彎矩圖，并求出FS，max和Mmax。設(shè)q，l均為已知。 6. 試列出圖示梁的剪力方程和彎矩方程，畫剪力圖和彎矩圖，并求出FS，max和Mmax。設(shè)l，Me均為已知。 ，畫剪力圖和彎矩圖，并求出FS，max和Mmax。設(shè)l，F(xiàn)均為已知。 8. 試列出圖示梁的剪力方程和彎矩方程，畫剪力圖和彎矩圖，并求出FS，max和Mmax。設(shè)q，F(xiàn),l均為已知。 ，畫剪力圖和彎矩圖，并求出FS，max和Mmax。設(shè)q，l均為已知。 10. 試列出圖示梁的剪力方程和彎矩方程，畫剪力圖和彎矩圖，并求出FS，max和Mmax。設(shè)q，l，F(xiàn)，Me均為已知。 11. 不列剪力方程和彎矩方程，畫出圖示各梁的剪力圖和彎矩圖，并求出FS，max和Mmax。 解：（1）由靜力平衡方程得：FA=F，MA= Fa，方向如圖所示。（2）利用M，F(xiàn)S，q之間的關(guān)系分段作剪力圖和彎矩圖。（3）梁最大絕對值剪力在AB段內(nèi)截面，大小為2F。梁最大絕對值彎矩在C截面，大小為2Fa。12. 不列剪力方程和彎矩方程，畫出圖示各梁的剪力圖和彎矩圖，并求出FS，max和Mmax。 解：（1）由靜力平衡方程得： FA=3ql/8（↑），F(xiàn)B=ql/8（↑）。（2）利用M，F(xiàn)S，q之間的關(guān)系分段作剪力圖和彎矩圖。（3）梁的最大絕對值剪力在A右截面，大小為3ql/8。梁的最大彎矩絕對值在距A端3l/8處截面，大小為9ql2/128。13. 不列剪力方程和彎矩方程，畫出圖示各梁的剪力圖和彎矩圖，并求出FS，max和Mmax。 解：（1）由靜力平衡方程得： FB=2qa，MB=qa2，方向如圖所示。（2）利用M，F(xiàn)S，q之間的關(guān)系分段作剪力圖和彎矩圖。（3）梁的最大絕對值剪力在B左截面，大小為2qa。梁的最大絕對值彎矩在距AC段內(nèi)和B左截面，大小為qa2。14. 不列剪力方程和彎矩方程，畫出圖示各梁的剪力圖和彎矩圖，并求出FS，max和Mmax。 解：（1）由靜力平衡方程得：FA=qa/2（↓），F(xiàn)B= qa/2（↓）。（2）利用M，F(xiàn)S，q之間的關(guān)系分段作剪力圖和彎矩圖。（3）梁的最大絕對值剪力在AC和DB段內(nèi)，大小為qa/2。梁的最大彎矩絕對值在AB跨中間截面，大小為5qa2/8。15. 不列剪力方程和彎矩方程，畫出圖示各梁的剪力圖和彎矩圖，并求出FS，max和Mmax。 解：（1）由靜力平衡方程得： FA=9qa/4（↑），F(xiàn)B= 3qa/4（↑）。（2）利用M，F(xiàn)S，q之間的關(guān)系分段作剪力圖和彎矩圖。（3）梁最大絕對值剪力在A右截面，大小為5qa/4。梁最大彎矩絕對值在A截面，大小為qa2/2。16. 不列剪力方程和彎矩方程，畫出圖示各梁的剪力圖和彎矩圖，并求出FS，max和Mmax。 解：（1）由靜力平衡方程得： FA=F（↑），F(xiàn)B= 3F（↑）。（2）利用M，F(xiàn)S，q之間的關(guān)系分段作剪力圖和彎矩圖。（3）梁最大絕對值剪力在DB段內(nèi)截面，大小為3F。梁最大彎矩絕對值在D截面，大小為3Fa。，畫出圖示各梁的剪力圖和彎矩圖，并求出FS，max和Mmax。 解：（1）由靜力平衡方程得： FA=（↑），F(xiàn)B= （↑）。（2）利用M，F(xiàn)S，q之間的關(guān)系分段作剪力圖和彎矩圖。（3）梁最大絕對值剪力在A右截面。梁最大彎矩絕對值在A右截面，大小為3qa2。18. 不列剪力方程和彎矩方程，畫出圖示各梁的剪力圖和彎矩圖，并求出FS，max和Mmax。 解：（1）由靜力平衡方程得：FA=（↑），F(xiàn)B=（↑）。（2）利用M，F(xiàn)S，q之間的關(guān)系分段作剪力圖和彎矩圖。（3）梁最大絕對值剪力在CA段內(nèi)截面，大小為qa。梁最大彎矩絕對值在A右截面，大小為qa2。，試畫梁的荷載圖和彎矩圖（設(shè)梁上無集中力偶作用）。 解：利用M，F(xiàn)S，q之間的關(guān)系推出荷載圖和彎矩圖如下。 20. 試判斷圖中的FS，M圖是否有錯，若有錯并改正錯誤。 解：有錯，改正如下圖。 21. 試判斷圖中的FS，M圖是否有錯，若有錯并改正錯誤。 解：有錯，改正如下圖。 22. 試判斷圖中的FS，M圖是否有錯，若有錯并改正錯誤。 解：有錯，改正如下圖。 23. 試判斷圖中的FS，M圖是否有錯，若有錯并改正錯誤。 解：有錯，改正如下圖。 第八章 梁的強(qiáng)度與剛度1. 矩形截面簡支梁受載如圖所示，試分別求出梁豎放和平放時產(chǎn)生的最大正應(yīng)力。 2. 外伸梁用№16a號槽鋼制成，如圖所示。試求梁內(nèi)最大拉應(yīng)力和最大壓應(yīng)力，并指出其作用的截面和位置。 。 4. 求圖示各圖形對形心軸z的截面二次矩。 。 6. 外伸梁受均布荷載作用，q=12kN/m，[σ]=160MPa。試選擇此梁的工字鋼型號。 7. 空心管梁受載如圖所示。已知[σ]=150MPa，管外徑D=60mm，在保證安全的條件下，求內(nèi)經(jīng)d的最大值。 8. 鑄鐵梁的荷載及橫截面尺寸如圖所示，已知Iz=106m4，[σt]=30MPa，[σc]=60MPa，試校核此梁的強(qiáng)度。 9. 簡支梁受載如圖所示，已知F=10kN，q=10kN/m，l=4m，a=1m，[σ]=160MPa。試設(shè)計正方形截面和矩形截面（h=2b），并比較它們截面面積的大小。 №20b工字鋼制成的外伸梁，在外伸端C處作用集中力F，已知[σ]=160MPa，尺寸如圖所示，求最大許可荷載[F]。 11. 壓板的尺寸和荷載情況如圖所示，材料系鋼制，σs=380MPa，取安全系數(shù)n=。試校核壓板的強(qiáng)度。 12. 試計算圖示矩形截面簡支梁11截面上a點和b點的正應(yīng)力和切應(yīng)力。13. 圖示外伸梁采用№16號工字鋼制成，求梁內(nèi)最大正應(yīng)力和切應(yīng)力。 。梁為№28b號工字鋼制成，電動葫蘆和起重重量總重F=30kN，材料的[σ]=140MPa，[τ]=100MPa。試校核梁的強(qiáng)度。，如圖所示。已知[σ]=160MPa，[τ]=90MPa，試選擇合適的工字鋼型號。 16. 用疊加法求圖示各梁中指定截面的撓度和轉(zhuǎn)角，設(shè)梁的抗彎剛度EIz為常量。 17. 用疊加法求圖示各梁中指定截面的撓度和轉(zhuǎn)角，設(shè)梁的抗彎剛度EIz為常量。18. 用疊加法求圖示各梁中指定截面的撓度和轉(zhuǎn)角，設(shè)梁的抗彎剛度EIz為常量。19. 用疊加法求圖示各梁中指定截面的撓度和轉(zhuǎn)角，設(shè)梁的抗彎剛度EIz為常量。 20. 簡化后的電機(jī)軸受荷載及尺寸如圖所示。軸材料的E=200GPa，直徑d=130mm，定子與轉(zhuǎn)子間的空隙（即軸的許用撓度）δ=，試校核軸的剛度。 21. 工字鋼懸臂梁如圖所示。已知q=15kN/m，l=2m，E=200GPa，[σ]=160MPa，最大許用撓度[ω]=4mm，試選取工字鋼型號。 22. 試求圖示超靜定梁的支座反力，并畫彎矩圖，設(shè)EIz為已知常數(shù)。 ，并畫彎矩圖，設(shè)EIz為已知常數(shù)。 第九章 強(qiáng)度理論1. 直徑d=20mm的拉伸試樣，當(dāng)與桿