工程力学复习资料2

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8.5 从某铸铁构件内题图危险8.2点处取出的单元体,其各面上的应力如题图题图8.48.所3 示,应力单位为 Mpa。已知材料的泊
松比 0.2 ,容许应力 30MPa ,试按第一和第二强度理论校核其强度。
8.6 边长为 a 0.1m 的铜立方块,无间隙地放入刚性槽内,如题图 8.5 所示。已知铜的弹性模量 E=100GPa,泊松
7.2 一等直钢制传动轴,如题图 7.2 所示。材料的切变模量 G=80GPa,轴的直径 d=50mm,试计算扭转角BC 、
BA 、 AC 。
题图 7.1
题图 7.2
7.3
截面为方形的阶梯柱,如题图
7.3
所示。上柱高 H1=3m,截面面积 A1=240´
240
mm2;下柱高
H

2
4m,截
面面积 A2=370´ 370 mm2。载荷 F=40kN,材料的弹性模量 E=3 GPa,试求:(1)柱上、下段的应力;(2)柱上、下

A.圆杆的横截面仍保持为平面,而矩形截面杆的横截面不再保持为平面
B.圆杆和矩形截面杆的横截面仍都保持为平面
C.圆杆和矩形截面杆的横截面都不再保持为平面
D.圆杆的横截面不再保持为平面,而矩形截面杆的横截面仍保持为平面
4.弯曲变形量是

A.挠度
B.转角
C.剪切力和弯矩
D.挠度和转角
习题
7.1 如题图 7.1 所示,一根由两种材料制成的圆杆,直径 d=40mm,杆总伸长 l=0.126 mm,钢和铜的弹性模量 分别为 E1=210 GPa 和 E2=100 GPa。试求拉力 F 及杆内的正应力。
题图611题图612613如题图613所示轧辊轴直径d280mm跨长l1000mma300mmb400mm轧辊材料的弯曲许用应力614如题图614所示受均布载荷作用的简支梁由两根竖向放置的普通槽钢组成已知q100knml4m材料的许用应力题图613题图614第七章杆件的变形分析刚度设计4
6.11 T 形截面铸铁梁如题图 6.11 所示,截面对其形心轴 zC 的惯性矩 IzC=7.63 106 m4。试求梁横截面上最大拉应 力和压应力。
直径均为 D=600mm,带松边拉力 FT 2=1.5kN ,已知轴直径 d=60mm,轴的许用应力[ ]=90MPa,试按第三强度理论
校核轴的强度。
(a)
题图 9.2
(b)
题图 9.3
题图 9.4
题图 9.5
第十章 压杆稳定
思考题
一、填空题
1.压杆直线形式的平衡是否是稳定的,决定于的
大小。
2.长度系数 μ 反映了压杆的
情况。
3.压杆的杆端约束越强,则其计算长度越

4.计算细长杆临界压力的欧拉公式为
,式中 称为压杆的
5.当
p 时,压杆为细长杆,其 cr
;当 s

cr
;当 s
时,压杆为短粗杆,该杆不存在为定性问题。
6.若压杆一端固定,一端铰支,它的长度系数

7.压杆稳定的条件是: n
4.设空间应力状态下的三个主应力为1, 2 , 3 ,则( )。
A.一定有1 2 B.一定有 2 3
5
思考题图 8.1
材料。
C.一定有 3 0
D.一定有 max

1
3 2
5.关于四种强度理论,下面说法正确的是( )。
A.第一种强度理论的强度条件1 ,其形式过于简单,因此用此理论进行强度计算,其结果最不精确
G=80GPa。试设计轴的直径。
4
题图 7.7
题图 7.8
第八章 应力状态和强度理论
思考题
一、填空题
1.一点的应力状态可分为 状态和 状态。
2.一圆杆受力如思考题图 8.1 所示,圆杆表面任一点的应力状态是
状态。
3.在平面应力状态中,任一点的两个主应力值,一个是该点的
值,另一个是该点的 值。
4.应力圆代表一点的

变形。
二、选择题
1.如思考题图 9.1 所示,当折杆 ABCD 右端受力时,AB 段产生的是
的组合变形。
A.拉伸与扭转 B.扭转与弯曲 C.拉伸与弯曲 D.拉伸、扭转与弯曲
2.如思考题图 9.2 所示两种起重机构中。物体匀速上升,则 AB 杆、CD 轴的变形

A.分别为扭转和弯曲
B.分别为扭转和弯扭组合
题图 8.1
8.2 试求题 1 中各点的主应力和极值剪应力.
8.3 题图 8.2 所示梁中,已知 q 5kN m,l 4m,b 200mm, h 300mm 。试求:(1)1-1 截面 A 点处沿 300 方向
斜截面上的正应力和剪应力;(2)A 点的主应力和极值剪应力。
8.4 某点的应力情况如题图 8.3 所示,,应力单位为 Mpa。已知材料的弹性模量 E 200GPa ,泊松比 0.3 ,试 求试点处的线应变 x , y 和 z 。

5.应力圆与横轴交点的横坐标就是一点的
值。
6.强度理论的任务是用来建立
应力状态下的强度条件的。
7.第一和第二强度理论适用于
材料,而第三和第四强度理论适用于
二、单项选择题 1.复杂应力状态是指( )。
A.空间应力状态 B.平面应力状态 C.二向应力状态 D.除单向应力状态外的其余应力状态 2.极值剪应力面上,( )A.没有正应力 B.有正应力,而且是主应力 C.可能有正应力,也可能没有 D.其主应力比极值剪应力的值小 3.关于应力圆,下面说法正确的是( )。Fra Baidu bibliotekA.应力圆代表一点的应力状态 B.应力圆上的一个点代表一点的应力状态 C.应力圆与横轴的两个交点,至少有一个在横轴的正半轴上 D.应力圆一定与纵轴相交

的前提下方能应用。
5.直齿圆柱齿轮轴在轮齿受径向力时产生 变形,在轮齿受周向力时产生 变形,所以齿轮传动中其轴产

变形。
7
6.对于拉弯组合变形的等截面梁,其危险截面应是
最大的平面,其危险点应是
7.当作用于构件对称平面内的外力与构件轴线平行而不
,或相交成某一角度而不
拉伸或压缩与弯曲的组合变形。
8.用手柄转动鼓轮提升重物时,支撑鼓轮的轴将会产生
比=0.34,力 P=300kN 均匀地压在铜块的顶部.试求铜块的主应力和最大剪应力。
8.7 一空心受扭圆轴,其外径 D 120mm ,内径 d 80mm,在轴的中部表面 A 点处,测得如题图 8.6 所示沿 450
6
方向的线应变为 45 2.6 104 。已知材料的弹性模量 E 200GPa ,泊松比 0.3,试求力偶矩 M e 。
C.分别为弯曲和弯扭组合
D.均为弯扭组合
点。 时,构件将产生
思考题图 9.1
3.如思考题图 9.3 所示,简支梁 ABC 在 C 处承受铅垂


A.AC 段发生弯曲变形,CB 段为拉弯组合变形
B.AC 段为压弯组合变形,CB 段为弯曲变形
C.AC 段为压弯组合变形,CB 段为拉弯组合变形
D.AC、CB 段均为弯曲变形
材料的许用应力 =100MPa。试确定槽钢的型号。
题图 6.13
题图 6.14
第七章 杆件的变形分析·刚度设计
思考题
一、填空题
1.胡克定律的两种表达式是


2.材料的延伸率 ≥
的材料称为塑性材料。
3.线应变指的是
的改变,而切应变指的是
的改变。
4.当用积分法计算梁的位移时,其积分常数需通过梁的 条件来确定。当必须进行分段积分时,其积分常数
0.33。试求圆筒的半径改变量。
题图 8.6
题图 8.7
题图 8.8
第九章 组合变形的强度设计
思考题
一、填空题
1.构件在外力作用下,同时产生
基本变形,称为组合变形。
2.拉(压)弯组合变形是指杆件在产生
变形的同时,还发生
变形。
3.弯扭组合变形是指杆在产生
变形的同时,还产生
变形。
4.叠加原理必须在
nst ,其中 nst 成为

二、选择题

p 时,压杆为中长杆,其
9
1.压杆的临界力

A. 是对压杆施加的一定大小的压力
D.以上说法都不正确
2.对于公式 =- ¢,下面说法正确的是


A.泊松比与杆件的几何尺寸及材料的力学性质无关
B.公式中的负号表明线应变 与 的方向相反
C.公式中的负号表明,杆件的轴向长度增大时,其横向尺寸减小
D.杆件的轴向长度增大时,其横向尺寸按比例增大
3.杆件受扭时,下面说法正确的是
还需要用梁的
条件来确定。
5.在设计梁截面尺寸时,通常由梁的
条件选择截面,然后再进行
校核。
二、选择题
1.由拉压杆轴向伸长(缩短)量的计算公式 l=FNl 可以看出,E 或 A 值越大, l 值越小,故

EA
A. E 称为杆件的抗拉(压)刚度
B.乘积 EA 表示材料抵抗拉伸(压缩)变形的能力
C.乘积 EA 称为杆件的抗拉(压)刚度
思考题图 9.2
力 F 的作用,该梁
习题
思考题图 9.3
9.1 如题图 9.1 所示起重构件,梁 ACD 由两根槽钢组成。已知 a=3m,b=1m,F=30kN,梁材料的许用应
力 =170MPa,试选择槽钢的型号。
题图 9.1
9.2 小型压力机的铸铁框架如题图 9.2 所示。已知材料的许用拉应力 t =30MPa ,许用压应力 [c ]=160MPa 。
题图 8.4
题图 8.5
题图 8.6
8.8 某塑性材料制成的构件中,有题图 8.7(a)和(b)所示的两种应力状态。试按第三强度理论比较两者的危险程度
( 与 的数值相等) 。 8.9 承受内压的铝合金制的圆筒形薄壁容器如题图 8.8 所示。已知内压 p 3.5MPa,材料的 E 75GPa,
3
题图 7.3
题图 7.4
7.5 用积分法求题图 7.5 所示各梁的挠曲线方程、端截面转角 A 和 B 、跨度中点的挠度。设 EI 为常量。
题图 7.5
7.6 如题图 7.6 所示。试用叠加法求各梁截面 A 的挠度和截面 B 的转角。 EI 为常数。
题图 7.6
7.7 如题图 7.7 所示。吊车梁由 No.32a 工字钢制成,跨度 l=8.76 m,材料的弹性模量 E=210GPa。吊车的最大起
已知 m - m 截面的面积 A=15´ 103mm2 , C 为截面形心,
8
z=75mm, I yC=5310´ 104 mm4 。试按立柱的强度确定压力机的最大许可压力[F ]。
9.3 如题图 9.3 所示起吊装置,滑轮 B 安装在矩形截面的端部。已知 FP=40kN ,[]=140MPa。当 h=2b 时, 试计算截面的尺寸。
段的应变;(3)柱子的总变形 l 。 7.4 某 机 器 的 传 动 轴 如 题 图 7.4 所 示 。 主 动 轮 的 输 入 功 率 P1=367 kW , 三 个 从 动 轮 输 出 的 功 率 分 别 为
P2=P3=110 kW, P4=147 kW。已知[ ]=40 MPa,[ ]=0.3° / m , G=80 GPa, n=300r / min 。试设计轴的直径。
B.按第二强度理论的强度条件1 2 3 可以知道,材料发生破坏的原因是由于它在受拉的同
时还受压
C.第三强度理论只适用于塑性材料,对脆性材料不适用
D.第四强度的强度条件,其形式最为复杂,故用它来计算,其结果最精确
习题
8.1 试求下列各单元体指定截面上的正应力和剪应力。
6.12 试求题图 6.12 所示各截面对中性轴 zC 的惯性矩。
题图 6.11
题图 6.12
6.13 如题图 6.13 所示轧辊轴直径 d=280mm,跨长 l=1000mm,a=300mm,b=400mm,轧辊材料的弯曲许用
应力 =100MPa。求轧辊所能承受的单位许可轧制力q 。
6.14 如题图 6.14 所示受均布载荷作用的简支梁,由两根竖向放置的普通槽钢组成,已知 q=100kN/m,l=4m,
9.4 如题图 9.4 所示传动轴 AB,在联轴器上作用外力偶矩 M,已知带轮直径 D=0.5m,带紧边拉力 FT=8kN ,松
边拉力 Ft=4kN ,轴的直径 d=90mm,a=500mm,轴用钢制成,其许用应力[ ]=50MPa 。试按第三强度理论校核轴
的强度。 9.5 如题图 9.5 所示传动轴传递功率 7kW,转速 n=100r / min ,A 轮平带沿铅垂方向,B 轮平带沿水平方向,两轮
重量为 F=20kN,许用挠度[v]= l 。试校核梁的刚度。
500 7.8 磨床主轴可简化为等截面的外伸梁,如题图 7.8 所示。其直径 d=90mm,磨削阻力 F1=500N,胶带拉力
F2= 3700N, E=210GPa, [vc ]=0.08mm ,[A ]=0.06° / m 。试校核截面 C 的挠度和截面 A 的转角。 7.9 钢轴转速 n=250r / min ,所传递的功率 P=60kW,许用切应力[ ]= 40MPa,[ ]=0.8 °/m,材料的剪切模量
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