孙训方材料力学第五版课后习题答案详解

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孙训方材料力学(I)第五版课后习题答案完整版

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[习题 2-15]水平刚性杆 AB 由三根 BC,BD 和 ED 支撑,如图,在杆的 A 端承受铅垂荷载 F=20KN, 三根钢杆的横截面积分别为 A1=12 平方毫米,A2=6 平方毫米,A,3=9 平方毫米,杆的弹性模量 E=210Gpa,求: (1) 端点 A 的水平和铅垂位移。 (2) 应用功能原理求端点 A 的铅垂位移。
解: (1)
1 fdx F , 有 kl 3 F 3 3 k 3F / l

l
0
FN ( x1 ) 3Fx 2 / l 3dx F ( x1 / l )3
0
l
FN 3 cos 45 0 FN 1 F2 FN 3 sin 45 F 0 F 0.45 F 0.15 0 N1 F1 60 KN , F1 401KN , F1 0 KN , 由胡克定理, FN 1l 60 107 0.15 l1 3.87 EA1 210 109 12 10 6 l2 FN 2l 40 107 0.15 4.76 EA2 210 109 12 10 6
从而得,Ax l2 4.76, Ay l2 2 l1 3 20.23 ( )
(2)
V F Ay F1 l1 +F2 l2 0 Ay 20.33 ()
2-16 简易起重设备的计算简图如图所示。已知斜杆 AB 用两根 63mm×40mm×4mm 不等边角钢 组成,钢的许用应力[σ]=170MPa。试问在提起重量为 P=l5kN 的重物时,斜杆 AB 是否满足强度 条件? 解:1.对滑轮 A 进行受力分析如图: ∑FY=0; FNABsin300=2F,得,FNAB=4F=60kN 2.查附录的 63mm×40mm×4mm 不等边角钢的面积 A=4.058×2=8.116cm² 由正应力公式: σ=FNAB /A=60×10³/(8.116×10-4)=73.9×106 Pa=73.9MPa<[σ] 所以斜杆 AB 满足强度条件。 2-17 简单桁架及其受力如图所示,水平杆 BC 的长度 l 保持不变,斜杆 AB 的长度可随夹角 的变 化而改变。两杆由同一种材料制造,且材料的许用拉应力和许用压应力相等。要求两杆内的应力 同时达到许用应力,且结构的总重量为最小时,试求: (1)两杆的夹角; (2)两杆横截面面积的比值。

材料力学第五版(孙训方)课后题答案

材料力学第五版(孙训方)课后题答案

材料力学第五版课后答案[习题2-2]一打入基地内的木桩如图所示,杆轴单位长度的摩擦力f=kx**2,试做木桩的后力图。

解:由题意可得:33233110,,3/()3/(/)ll N fdx F kl F k F l F x Fx l dx F x l =====⎰⎰1有3[习题2-3] 石砌桥墩的墩身高m l10=,其横截面面尺寸如图所示。

荷载kN F 1000=,材料的密度3/35.2m kg =ρ,试求墩身底部横截面上的压应力。

解:墩身底面的轴力为:g Al F G F N ρ--=+-=)( 2-3图)(942.31048.935.210)114.323(10002kN -=⨯⨯⨯⨯+⨯--=墩身底面积:)(14.9)114.323(22m A =⨯+⨯=因为墩为轴向压缩构件,所以其底面上的正应力均匀分布。

MPa kPa m kNA N 34.071.33914.9942.31042-≈-=-==σ[习题2-7] 图示圆锥形杆受轴向拉力作用,试求杆的伸长。

2-7图解:取长度为dx 截离体(微元体)。

则微元体的伸长量为:)()(x EA Fdx l d =∆ ,⎰⎰==∆l l x A dxE F dx x EA F l 00)()(lxr r r r =--121,22112112d x l d d r x l r r r +-=+⋅-=,2211222)(u d x ld d x A ⋅=⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=ππ,dx l d d du d x l d d d 2)22(12112-==+-du d d ldx 122-=,)()(22)(221212udu d d l du u d d l x A dx -⋅-=⋅-=ππ 因此,)()(2)()(202100udu d d E Fl x A dx E F dx x EA F l l l l⎰⎰⎰--===∆π lld x l d d d d E Fl u d d E Fl 011221021221)(21)(2⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡+--=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=ππ ⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-+--=21221)(2111221d d l l d d d d E Fl π⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=122122)(2d d d d E Fl π214dEd Fl π=[习题2-10] 受轴向拉力F 作用的箱形薄壁杆如图所示。

孙训方材料力学第五版课后习题答案详解之欧阳法创编

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第二章 轴向拉伸和压缩2-1 2-2 2-3 2-4 2-5 2-6 2-7 2-8 2-9 下页2-1 试求图示各杆1-1和2-2横截面上的轴力,并作轴力图。

(a )解:;;(b )解:;;(c )解:;。

(d)解:。

返回Microsoft Corporation时间:2021.03.09创作:欧阳法孙训方材料力学课后答案[键入文档副标题]lenovo [选取日期]2-2 试求图示等直杆横截面1-1,2-2和3-3上的轴力,并作轴力图。

若横截面面积,试求各横截面上的应力。

解:返回2-3 试求图示阶梯状直杆横截面1-1,2-2和3-3上的轴力,并作轴力图。

若横截面面积,,,并求各横截面上的应力。

解:返回2-4 图示一混合屋架结构的计算简图。

屋架的上弦用钢筋混凝土制成。

下面的拉杆和中间竖向撑杆用角钢构成,其截面均为两个75mm×8mm的等边角钢。

已知屋面承受集度为的竖直均布荷载。

试求拉杆AE和EG横截面上的应力。

解:=1)求内力取I-I分离体得(拉)取节点E为分离体,故(拉)2)求应力75×8等边角钢的面积A=11.5 cm2(拉)(拉)返回2-5(2-6) 图示拉杆承受轴向拉力,杆的横截面面积。

如以表示斜截面与横截面的夹角,试求当,30,45,60,90时各斜截面上的正应力和切应力,并用图表示其方向。

解:返回2-6(2-8) 一木桩柱受力如图所示。

柱的横截面为边长200mm的正方形,材料可认为符合胡克定律,其弹性模量E=10 GPa。

如不计柱的自重,试求:(1)作轴力图;(2)各段柱横截面上的应力;(3)各段柱的纵向线应变;(4)柱的总变形。

解:(压)(压)返回2-7(2-9) 一根直径、长的圆截面杆,承受轴向拉力,其伸长为。

试求杆横截面上的应力与材料的弹性模量E。

解:2-8(2-11) 受轴向拉力F作用的箱形薄壁杆如图所示。

已知该杆材料的弹性常数为E,,试求C与D两点间的距离改变量。

孙训方材料力学第五版课后习题答案详解之欧阳体创编

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第二章轴向拉伸和压缩2-12-22-32-42-52-62-72-82-9下页2-1 试求图示各杆1-1和2-2横截面上的轴力,并作轴力图。

(a)解:;;(b)解:;;Microsoft Corporation时间:2021.02.03 创作:欧阳体孙训方材料力学课后答案[键入文档副标题]lenovo[选取日期](c)解:;。

(d)解:。

返回2-2 试求图示等直杆横截面1-1,2-2和3-3上的轴力,并作轴力图。

若横截面面积,试求各横截面上的应力。

解:返回2-3 试求图示阶梯状直杆横截面1-1,2-2和3-3上的轴力,并作轴力图。

若横截面面积,,,并求各横截面上的应力。

解:返回2-4 图示一混合屋架结构的计算简图。

屋架的上弦用钢筋混凝土制成。

下面的拉杆和中间竖向撑杆用角钢构成,其截面均为两个75mm×8mm的等边角钢。

已知屋面承受集度为的竖直均布荷载。

试求拉杆AE和EG横截面上的应力。

解:=1)求内力取I-I分离体得(拉)取节点E为分离体,故(拉)2)求应力75×8等边角钢的面积A=11.5 cm2(拉)(拉)返回2-5(2-6) 图示拉杆承受轴向拉力,杆的横截面面积。

如以表示斜截面与横截面的夹角,试求当,30,45,60,90时各斜截面上的正应力和切应力,并用图表示其方向。

解:返回2-6(2-8) 一木桩柱受力如图所示。

柱的横截面为边长200mm的正方形,材料可认为符合胡克定律,其弹性模量E=10 GPa。

如不计柱的自重,试求:(1)作轴力图;(2)各段柱横截面上的应力;(3)各段柱的纵向线应变;(4)柱的总变形。

解:(压)(压)返回2-7(2-9) 一根直径、长的圆截面杆,承受轴向拉力,其伸长为。

试求杆横截面上的应力与材料的弹性模量E。

解:2-8(2-11) 受轴向拉力F作用的箱形薄壁杆如图所示。

已知该杆材料的弹性常数为E,,试求C与D两点间的距离改变量。

解:横截面上的线应变相同因此返回2-9(2-12) 图示结构中,AB为水平放置的刚性杆,杆1,2,3材料相同,其弹性模量E=210GPa,已知,,,。

材料力学第五版孙训方版课后习题答案

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[习题2-2]一打入基地内的木桩如图所示,杆轴单位长度的摩擦力f=kx**2,试做木桩的后力图。

解:由题意可得:33233110,,3/()3/(/)ll N fdx Fkl F k F l F x Fx l dx F x l =====⎰⎰1有3[习题2-3] 石砌桥墩的墩身高m l 10=,其横截面面尺寸如图所示。

荷载kN F 1000=,材料的密度3/35.2m kg =ρ,试求墩身底部横截面上的压应力。

解:墩身底面的轴力为:g Al F G F N ρ--=+-=)( 2-3图 )(942.31048.935.210)114.323(10002kN -=⨯⨯⨯⨯+⨯--=墩身底面积:)(14.9)114.323(22m A =⨯+⨯=因为墩为轴向压缩构件,所以其底面上的正应力均匀分布。

MPa kPa m kNA N 34.071.33914.9942.31042-≈-=-==σ[习题2-7] 图示圆锥形杆受轴向拉力作用,试求杆的伸长。

2-7图解:取长度为dx 截离体(微元体)。

则微元体的伸长量为:)()(x EA Fdx l d =∆ ,⎰⎰==∆l l x A dxE F dx x EA F l 00)()(l xr r r r =--121,22112112d x l d d r x l r r r +-=+⋅-=,2211222)(u d x l d d x A ⋅=⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=ππ,dx l d d du d x l d d d 2)22(12112-==+- du d d l dx 122-=,)()(22)(221212udud d l du u d d lx A dx -⋅-=⋅-=ππ因此,)()(2)()(202100u dud d E Fl x A dx E F dx x EA F l l l l⎰⎰⎰--===∆π lld x l d d d d E Fl u d d E Fl 011221021221)(21)(2⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡+--=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=ππ ⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-+--=21221)(2111221d d l l d d d d E Fl π ⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=122122)(2d d d d E Fl π214d Ed Fl π=[习题2-10] 受轴向拉力F 作用的箱形薄壁杆如图所示。

材料力学第五版课后题答案(孙训芳)

材料力学第五版课后题答案(孙训芳)

材料⼒学第五版课后题答案(孙训芳)材料⼒学(I)第五版(孙训芳编)⽢肃建筑职业技术学院长安⼤学⼟⽊⼯程材料⼒学复习材料材料⼒学第五版课后答案(孙训芳编)4-1试求图⽰各梁中指定截⾯上的剪⼒和弯矩 a (5)=h (4)001100110002222200022132241111223121140,222233RA RB S S q F F a q a q F q a a q aa M q a q a q aF M q a a q a a q a ----====-==-===-=b (5)=f (4)4-2试写出下列各梁的剪⼒⽅程和弯矩⽅程,并作剪⼒图和弯矩图 a (5)=a (4)b(5)=b(4)f(5)=f(4)4-3试利⽤载荷集度,剪⼒和弯矩间的微分关系做下列各梁的弯矩图和剪⼒e和f题)(e)(f)(h)4-4试做下列具有中间铰的梁的剪⼒图和弯矩图。

4-4 (b) 4-5 (b)4-5.根据弯矩、剪⼒与荷载集度之间的关系指出下列玩具和剪⼒图的错误之处,并改正。

4-6.已知简⽀梁的剪⼒图如图所⽰,试做梁的弯矩图和荷载图,梁上五集中⼒偶作⽤。

4-6(a) 4-7(a)4-7.根据图⽰梁的弯矩图做出剪⼒图和荷载图。

4-8⽤叠加法做梁的弯矩图。

4-8(b) 4-8(c)4-9.选择合适的⽅法,做弯矩图和剪⼒图。

4-9(b) 4-9(c)4-104-14.长度l=2m的均匀圆⽊,欲锯做Fa=0.6m的⼀段,为使锯⼝处两端⾯开裂最⼩,硬是锯⼝处弯矩为零,现将圆⽊放在两只锯⽊架上,⼀只锯⽊架放在圆⽊⼀段,试求另⼀只锯⽊架应放位置。

x=0.4615m4-184-19M=30KN 4-214-234-254-284-294-334-364-355-25-35-75-15。

孙训方材料力学第五版课后习题答案详解之欧阳音创编

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第二章 轴向拉伸和压缩2-1 2-2 2-3 2-4 2-5 2-6 2-7 2-8 2-9 下页 2-1 试求图示各杆1-1和2-2横截面上的轴力,并作轴力图。

(a )解:;;(b )解:;;(c )解:;。

(d)解:。

返回Microsoft Corporation时间:2021.03.11创作:欧阳音孙训方材料力学课后答案[键入文档副标题]lenovo [选取日期]2-2 试求图示等直杆横截面1-1,2-2和3-3上的轴力,并作轴力图。

若横截面面积,试求各横截面上的应力。

解:返回2-3 试求图示阶梯状直杆横截面1-1,2-2和3-3上的轴力,并作轴力图。

若横截面面积,,,并求各横截面上的应力。

解:返回2-4 图示一混合屋架结构的计算简图。

屋架的上弦用钢筋混凝土制成。

下面的拉杆和中间竖向撑杆用角钢构成,其截面均为两个75mm×8mm的等边角钢。

已知屋面承受集度为的竖直均布荷载。

试求拉杆AE和EG横截面上的应力。

解:=1)求内力取I-I分离体得(拉)取节点E为分离体,故(拉)2)求应力75×8等边角钢的面积A=11.5 cm2(拉)(拉)返回2-5(2-6) 图示拉杆承受轴向拉力,杆的横截面面积。

如以表示斜截面与横截面的夹角,试求当,30,45,60,90时各斜截面上的正应力和切应力,并用图表示其方向。

解:返回2-6(2-8) 一木桩柱受力如图所示。

柱的横截面为边长200mm的正方形,材料可认为符合胡克定律,其弹性模量E=10 GPa。

如不计柱的自重,试求:(1)作轴力图;(2)各段柱横截面上的应力;(3)各段柱的纵向线应变;(4)柱的总变形。

解:(压)(压)返回2-7(2-9) 一根直径、长的圆截面杆,承受轴向拉力,其伸长为。

试求杆横截面上的应力与材料的弹性模量E。

解:2-8(2-11) 受轴向拉力F作用的箱形薄壁杆如图所示。

已知该杆材料的弹性常数为E,,试求C 与D两点间的距离改变量。

材料力学的第五版(孙训方)课后题答案及解析

材料力学的第五版(孙训方)课后题答案及解析

材料力学第五版课后答案[习题2-2]一打入基地内的木桩如图所示,杆轴单位长度的摩擦力f=kx**2,试做木桩的后力图。

解:由题意可得:33233110,,3/()3/(/)ll N fdx F kl F k F l F x Fx l dx F x l =====⎰⎰1有3[习题2-3] 石砌桥墩的墩身高m l10=,其横截面面尺寸如图所示。

荷载kN F 1000=,材料的密度3/35.2m kg =ρ,试求墩身底部横截面上的压应力。

解:墩身底面的轴力为:g Al F G F N ρ--=+-=)( 2-3图 )(942.31048.935.210)114.323(10002kN -=⨯⨯⨯⨯+⨯--=墩身底面积:)(14.9)114.323(22m A =⨯+⨯=因为墩为轴向压缩构件,所以其底面上的正应力均匀分布。

MPa kPa m kNA N 34.071.33914.9942.31042-≈-=-==σ[习题2-7] 图示圆锥形杆受轴向拉力作用,试求杆的伸长。

2-7图解:取长度为dx 截离体(微元体)。

则微元体的伸长量为:)()(x EA Fdx l d =∆ ,⎰⎰==∆l l x A dxE F dx x EA F l 00)()(l xr r r r =--121,22112112d x l d d r x l r r r +-=+⋅-=,2211222)(u d x l d d x A ⋅=⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=ππ,dx l d d du d x l d d d 2)22(12112-==+-du d d ldx 122-=,)()(22)(221212udu d d l du u d d l x A dx -⋅-=⋅-=ππ 因此,)()(2)()(202100udu d d E Fl x A dx E F dx x EA F l l l l⎰⎰⎰--===∆π lld x l d d d d E Fl u d d E Fl 011221021221)(21)(2⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡+--=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=ππ ⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-+--=21221)(2111221d d l l d d d d E Fl π⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=122122)(2d d d d E Fl π214dEd Fl π=[习题2-10] 受轴向拉力F 作用的箱形薄壁杆如图所示。

材料力学第五版孙训方版课后习题答案高等教育出版社

材料力学第五版孙训方版课后习题答案高等教育出版社

材料力学 高等教育出版社 孙训方[习题2-2]一打入基地内的木桩如图所示,杆轴单位长度的摩擦力f=kx**2,试做木桩的后力图。

解:由题意可得:33233110,,3/()3/(/)ll N fdx F kl F k F l F x Fx l dx F x l =====⎰⎰1有3[习题2-3] 石砌桥墩的墩身高m l 10=,其横截面面尺寸如图所示。

荷载kN F 1000=,材料的密度3/35.2m kg =ρ,试求墩身底部横截面上的压应力。

解:墩身底面的轴力为:g Al F G F N ρ--=+-=)(2-3图)(942.31048.935.210)114.323(10002kN -=⨯⨯⨯⨯+⨯--=墩身底面积:)(14.9)114.323(22m A =⨯+⨯=因为墩为轴向压缩构件,所以其底面上的正应力均匀分布。

MPa kPa m kNA N 34.071.33914.9942.31042-≈-=-==σ[习题2-7] 图示圆锥形杆受轴向拉力作用,试求杆的伸长。

2-7图解:取长度为dx 截离体(微元体)。

则微元体的伸长量为:)()(x EA Fdxl d =∆ ,⎰⎰==∆l lx A dxE F dx x EA F l 00)()( lxr r r r =--121,22112112d x l d d r x l r r r +-=+⋅-=,2211222)(u d x ld d x A ⋅=⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=ππ,dx ld d du d x l d d d 2)22(12112-==+- du d d ldx 122-=,)()(22)(221212udu d d l du u d d l x A dx -⋅-=⋅-=ππ 因此,)()(2)()(202100u du d d E Fl x A dx E F dx x EA F l l l l⎰⎰⎰--===∆π lld x l d d d d E Fl u d d E Fl 011221021221)(21)(2⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡+--=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=ππ ⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-+--=21221)(2111221d d l l d d d d E Fl π ⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=122122)(2d d d d E Fl π214d Ed Fl π=[习题2-10] 受轴向拉力F 作用的箱形薄壁杆如图所示。

材料力学第五课后题答案(孙训芳)

材料力学第五课后题答案(孙训芳)

材料力学(I)第五版(孙训芳编)甘肃建筑职业技术学院长安大学土木工程材料力学温习材料材料力学第五版课后答案(孙训芳编)4-1试求图示各梁中指定截面上的剪力和弯矩 a (5)=h (4)001100110002222200022132241111223121140,222233RA RB S S q F F a q a q F q a a q aa M q a q a q aF M q a a q a a q a ----==⨯==-⨯==-⨯⨯⨯===⨯-⨯⨯⨯=b (5)=f (4)4-2试写出以下各梁的剪力方程和弯矩方程,并作剪力图和弯矩图 a (5)=a (4)b(5)=b(4)f(5)=f(4)4-3试利用载荷集度,剪力和弯矩间的微分关系做以下各梁的弯矩图和剪力e和f题)(e)(f)(h)4-4试做以下具有中间铰的梁的剪力图和弯矩图。

4-4 (b) 4-5 (b)4-5.依照弯矩、剪力与荷载集度之间的关系指出以下玩具和剪力图的错误的地方,并更正。

4-6.已知简支梁的剪力图如下图,试做梁的弯矩图和荷载图,梁上五集中力偶作用。

4-6(a) 4-7(a)4-7.依照图示梁的弯矩图做出剪力图和荷载图。

4-8用叠加法做梁的弯矩图。

4-8(b) 4-8(c)4-9.选择适合的方式,做弯矩图和剪力图。

4-9(b) 4-9(c)4-104-14.长度l=2m的均匀圆木,欲锯做Fa=的一段,为使锯口处两头面开裂最小,硬是锯口处弯矩为零,现将圆木放在两只锯木架上,一只锯木架放在圆木一段,试求另一只锯木架应放位置。

x=4-184-19M=30KN 4-214-234-254-284-294-334-364-355-25-35-75-155-225-23 选22a工字钢5-246-4 6/((233))A l Fl EA ∆=+6-127-3-55mpa 。

-55mpa7-4[习题7-3] 一拉杆由两段沿n m -面胶合而成。

孙训方材料力学第五版课后习题答案详解

孙训方材料力学第五版课后习题答案详解

Microsoft Corporation孙训方材料力学课后答案[键入文档副标题]lenovo[选取日期]第二章轴向拉伸和压缩2-12-22-32-42-52-62-72-82-9下页2-1试求图示各杆1-1和2-2横截面上的轴力,并作轴力图。

(a)解:;;(b)解:;;(c)解:;。

(d)解:。

返回2-2 试求图示等直杆横截面1-1,2-2和3-3上的轴力,并作轴力图。

若横截面面积,试求各横截面上的应力。

解:返回2-3试求图示阶梯状直杆横截面1-1,2-2和3-3上的轴力,并作轴力图。

若横截面面积,,,并求各横截面上的应力。

解:返回2-4 图示一混合屋架结构的计算简图。

屋架的上弦用钢筋混凝土制成。

下面的拉杆和中间竖向撑杆用角钢构成,其截面均为两个75mm×8mm的等边角钢。

已知屋面承受集度为的竖直均布荷载。

试求拉杆AE和EG横截面上的应力。

解:=1)求内力取I-I分离体得(拉)取节点E为分离体,故(拉)2)求应力75×8等边角钢的面积A=11.5 cm2(拉)(拉)2-5(2-6)图示拉杆承受轴向拉力,杆的横截面面积。

如以表示斜截面与横截面的夹角,试求当,30,45,60,90时各斜截面上的正应力和切应力,并用图表示其方向。

解:2-6(2-8) 一木桩柱受力如图所示。

柱的横截面为边长200mm的正方形,材料可认为符合胡克定律,其弹性模量E=10 GPa。

如不计柱的自重,试求:(1)作轴力图;(2)各段柱横截面上的应力;(3)各段柱的纵向线应变;(4)柱的总变形。

解:(压)(压)返回2-7(2-9)一根直径、长的圆截面杆,承受轴向拉力,其伸长为。

试求杆横截面上的应力与材料的弹性模量E。

解:2-8(2-11)受轴向拉力F作用的箱形薄壁杆如图所示。

已知该杆材料的弹性常数为E,,试求C与D两点间的距离改变量。

解:横截面上的线应变相同因此返回2-9(2-12) 图示结构中,AB为水平放置的刚性杆,杆1,2,3材料相同,其弹性模量E=210GPa,已知,,,。

孙训方材料力学第五版课后习题答案详解之欧阳地创编

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第二章 轴向拉伸和压缩2-1 2-2 2-3 2-4 2-5 2-6 2-7 2-8 2-9 下页 2-1 试求图示各杆1-1和2-2横截面上的轴力,并作轴力图。

(a )解:;; (b )解:;;(c )解:;。

(d)解:。

返回2-2 试求图示等直杆横截面1-1,2-2和3-3上的轴力,并作轴力图。

若横截面面积,试求各横截面上的应Microsoft Corporation时间:2021.03.04 创作:欧阳地孙训方材料力学课后答案[键入文档副标题]lenovo[选取日期]力。

解:返回2-3 试求图示阶梯状直杆横截面1-1,2-2和3-3上的轴力,并作轴力图。

若横截面面积,,,并求各横截面上的应力。

解:返回2-4 图示一混合屋架结构的计算简图。

屋架的上弦用钢筋混凝土制成。

下面的拉杆和中间竖向撑杆用角钢构成,其截面均为两个75mm×8mm的等边角钢。

已知屋面承受集度为的竖直均布荷载。

试求拉杆AE和EG横截面上的应力。

解:=1)求内力取I-I分离体得(拉)取节点E为分离体,故(拉)2)求应力75×8等边角钢的面积A=11.5 cm2(拉)(拉)返回2-5(2-6) 图示拉杆承受轴向拉力,杆的横截面面积。

如以表示斜截面与横截面的夹角,试求当,30,45,60,90时各斜截面上的正应力和切应力,并用图表示其方向。

解:返回2-6(2-8) 一木桩柱受力如图所示。

柱的横截面为边长200mm的正方形,材料可认为符合胡克定律,其弹性模量E=10 GPa。

如不计柱的自重,试求:(1)作轴力图;(2)各段柱横截面上的应力;(3)各段柱的纵向线应变;(4)柱的总变形。

解:(压)(压)返回2-7(2-9) 一根直径、长的圆截面杆,承受轴向拉力,其伸长为。

试求杆横截面上的应力与材料的弹性模量E。

解:2-8(2-11) 受轴向拉力F作用的箱形薄壁杆如图所示。

已知该杆材料的弹性常数为E,,试求C与D两点间的距离改变量。

孙训方材料力学第五版课后习题答案详细讲解

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Microsoft Corporation训方材料力学课后答案[键入文档副标题]lenovo[选取日期]第二章轴向拉伸和压缩2-12-22-32-42-52-62-72-82-9下页2-1 试求图示各杆1-1和2-2横截面上的轴力,并作轴力图。

(a)解:;;(b)解:;;(c)解:;。

(d) 解:。

返回2-2 试求图示等直杆横截面1-1,2-2和3-3上的轴力,并作轴力图。

若横截面面积,试求各横截面上的应力。

解:返回2-3试求图示阶梯状直杆横截面1-1,2-2和3-3上的轴力,并作轴力图。

若横截面面积,,,并求各横截面上的应力。

解:返回2-4 图示一混合屋架结构的计算简图。

屋架的上弦用钢筋混凝土制成。

下面的拉杆和中间竖向撑杆用角钢构成,其截面均为两个75mm×8mm的等边角钢。

已知屋面承受集度为的竖直均布荷载。

试求拉杆AE和EG横截面上的应力。

解:=1)求力取I-I分离体得(拉)取节点E为分离体,故(拉)2)求应力75×8等边角钢的面积A=11.5 cm2(拉)(拉)2-5(2-6) 图示拉杆承受轴向拉力,杆的横截面面积。

如以表示斜截面与横截面的夹角,试求当,30,45,60,90时各斜截面上的正应力和切应力,并用图表示其方向。

解:2-6(2-8) 一木桩柱受力如图所示。

柱的横截面为边长200mm的正方形,材料可认为符合胡克定律,其弹性模量E=10 GPa。

如不计柱的自重,试求:(1)作轴力图;(2)各段柱横截面上的应力;(3)各段柱的纵向线应变;(4)柱的总变形。

解:(压)(压)返回2-7(2-9) 一根直径、长的圆截面杆,承受轴向拉力,其伸长为。

试求杆横截面上的应力与材料的弹性模量E。

解:2-8(2-11) 受轴向拉力F作用的箱形薄壁杆如图所示。

已知该杆材料的弹性常数为E,,试求C与D两点间的距离改变量。

解:横截面上的线应变相同因此返回2-9(2-12) 图示结构中,AB为水平放置的刚性杆,杆1,2,3材料相同,其弹性模量E=210GPa,已知,,,。

材料力学第五版孙训方课后题答案

材料力学第五版孙训方课后题答案

材料力学第五版课后答案[习题2-2]一打入基地内的木桩如图所示,杆轴单位长度的摩擦力f=kx**2,试做木桩的后力图。

解:由题意可得:33233110,,3/()3/(/)ll N fdx F kl F k F l F x Fx l dx F x l =====⎰⎰1有3[习题2-3] 石砌桥墩的墩身高m l10=,其横截面面尺寸如图所示。

荷载kN F 1000=,材料的密度3/35.2m kg =ρ,试求墩身底部横截面上的压应力。

解:墩身底面的轴力为:g Al F G F N ρ--=+-=)( 2-3图)(942.31048.935.210)114.323(10002kN -=⨯⨯⨯⨯+⨯--=墩身底面积:)(14.9)114.323(22m A =⨯+⨯=因为墩为轴向压缩构件,所以其底面上的正应力均匀分布。

MPa kPa m kNA N 34.071.33914.9942.31042-≈-=-==σ[习题2-7] 图示圆锥形杆受轴向拉力作用,试求杆的伸长。

2-7图解:取长度为dx 截离体(微元体)。

则微元体的伸长量为:)()(x EA Fdx l d =∆ ,⎰⎰==∆l l x A dxE F dx x EA F l 00)()(lxr r r r =--121,22112112d x l d d r x l r r r +-=+⋅-=,2211222)(u d x ld d x A ⋅=⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=ππ,dx l d d du d x l d d d 2)22(12112-==+-du d d ldx 122-=,)()(22)(221212udu d d l du u d d l x A dx -⋅-=⋅-=ππ 因此,)()(2)()(202100udu d d E Fl x A dx E F dx x EA F l l l l⎰⎰⎰--===∆π lld x l d d d d E Fl u d d E Fl 011221021221)(21)(2⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡+--=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=ππ ⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-+--=21221)(2111221d d l l d d d d E Fl π⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=122122)(2d d d d E Fl π214dEd Fl π=[习题2-10] 受轴向拉力F 作用的箱形薄壁杆如图所示。

材料力学第五版孙训方版课后习题答案

材料力学第五版孙训方版课后习题答案

[习题2-2]一打入基地内的木桩如图所示,杆轴单位长度的摩擦力f=kx**2,试做木桩的后力图。

解:由题意可得:3323311,,3/()3/(/)llNfdx F kl F k F lF x Fx l dx F x l=====⎰⎰1有3[习题2-3] 石砌桥墩的墩身高ml10=,其横截面面尺寸如图所示。

荷载kNF1000=,材料的密度3/35.2mkg=ρ,试求墩身底部横截面上的压应力。

解:墩身底面的轴力为:gAlFGFNρ--=+-=)(2-3图)(942.31048.935.210)114.323(10002kN-=⨯⨯⨯⨯+⨯--=墩身底面积:)(14.9)114.323(22mA=⨯+⨯=因为墩为轴向压缩构件,所以其底面上的正应力均匀分布。

MPakPamkNAN34.071.33914.9942.31042-≈-=-==σ[习题2-7] 图示圆锥形杆受轴向拉力作用,试求杆的伸长。

2-7图解:取长度为dx截离体(微元体)。

则微元体的伸长量为:)()(xEAFdxld=∆,⎰⎰==∆llxAdxEFdxxEAFl0)()(lxrrrr=--121,22112112dxlddrxlrrr+-=+⋅-=,2211222)(u d x l d d x A ⋅=⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=ππ,dx l d d du d x l d d d 2)22(12112-==+- du d d l dx 122-=,)()(22)(221212udud d l du u d d lx A dx -⋅-=⋅-=ππ因此,)()(2)()(202100u dud d E Fl x A dx E F dx x EA F l l l l⎰⎰⎰--===∆π lld x l d d d d E Fl u d d E Fl 011221021221)(21)(2⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡+--=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=ππ ⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-+--=21221)(2111221d d l l d d d d E Fl π ⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=122122)(2d d d d E Fl π214d Ed Fl π=[习题2-10] 受轴向拉力F 作用的箱形薄壁杆如图所示。

孙训方材料力学I第五版课后习题答案

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第二章 轴向拉伸和压缩2-1 试求图示各杆1-1和2-2横截面上的轴力,并作轴力图。

(a )解:;; (b )解:;;(c )解: ; 。

(d) 解: 。

[习题2-3] 石砌桥墩的墩身高m l 10=,其横截面面尺寸如图所示。

荷载kN F 1000=,材料的密度3/35.2m kg =ρ,试求墩身底部横截面上的压应力。

解:墩身底面的轴力为:g Al F G F N ρ--=+-=)( 2-3图 )(942.31048.935.210)114.323(10002kN -=⨯⨯⨯⨯+⨯--=墩身底面积:)(14.9)114.323(22m A =⨯+⨯=因为墩为轴向压缩构件,所以其底面上的正应力均匀分布。

MPa kPa mkN A N 34.071.33914.9942.31042-≈-=-==σ2-4 图示一混合屋架结构的计算简图。

屋架的上弦用钢筋混凝土制成。

下面的拉杆和中间竖向撑杆用角钢构成,其截面均为两个75mm ×8mm 的等边角钢。

已知屋面承受集度为的竖直均布荷载。

试求拉杆AE 和EG 横截面上的应力。

解:=1) 求内力 取I-I 分离体得(拉)取节点E 为分离体,故(拉)2)求应力75×8等边角钢的面积A=11.5 cm2(拉)(拉)2-5 图示拉杆承受轴向拉力,杆的横截面面积。

如以表示斜截面与横截面的夹角,试求当,30,45,60,90时各斜截面上的正应力和切应力,并用图表示其方向。

解:2-6 一木桩柱受力如图所示。

柱的横截面为边长200mm的正方形,材料可认为符合胡克定律,其弹性模量E=10 GPa。

如不计柱的自重,试求:(1)作轴力图;(2)各段柱横截面上的应力;(3)各段柱的纵向线应变;(4)柱的总变形。

解:(压)(压)[习题2-7] 图示圆锥形杆受轴向拉力作用,试求杆的伸长。

解:取长度为dx 截离体(微元体)。

则微元体的伸长量为:)()(x EA Fdx l d =∆ ,⎰⎰==∆l l x A dxE F dx x EA F l 00)()(l xr r r r =--121,22112112d x l d d r x l r r r +-=+⋅-=,2211222)(u d x l d d x A ⋅=⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=ππ,dx l d d du d x l d d d 2)22(12112-==+- du d d l dx 122-=,)()(22)(221212udud d l du u d d lx A dx -⋅-=⋅-=ππ因此,)()(2)()(202100u dud d E Fl x A dx E F dx x EA F l l l l⎰⎰⎰--===∆π lld x l d d d d E Fl u d d E Fl 011221021221)(21)(2⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡+--=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=ππ⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-+--=21221)(2111221d d l l d d d d E Fl π 2-10 受轴向拉力F 作用的箱形薄壁杆如图所示。

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第二章轴向拉伸和压缩2-12-22-32-42-52-62-72-82-9下页2-1 试求图示各杆1-1和2-2横截面上的轴力,并作轴力Microsoft Corporation时间:2021.03.01 创作:欧阳语孙训方材料力学课后答案[键入文档副标题]图。

(a)解:;;(b)解:;;(c)解:;。

(d)解:。

返回2-2 试求图示等直杆横截面1-1,2-2和3-3上的轴力,并作轴力图。

若横截面面积,试求各横截面上的应lenovo[选取日期]力。

解:返回2-3 试求图示阶梯状直杆横截面1-1,2-2和3-3上的轴力,并作轴力图。

若横截面面积,,,并求各横截面上的应力。

解:返回2-4 图示一混合屋架结构的计算简图。

屋架的上弦用钢筋混凝土制成。

下面的拉杆和中间竖向撑杆用角钢构成,其截面均为两个75mm×8mm的等边角钢。

已知屋面承受集度为的竖直均布荷载。

试求拉杆AE和EG横截面上的应力。

解:=1)求内力取I-I分离体得(拉)取节点E为分离体,故(拉)2)求应力75×8等边角钢的面积A=11.5 cm2(拉)(拉)返回2-5(2-6) 图示拉杆承受轴向拉力,杆的横截面面积。

如以表示斜截面与横截面的夹角,试求当,30,45,60,90时各斜截面上的正应力和切应力,并用图表示其方向。

解:返回2-6(2-8) 一木桩柱受力如图所示。

柱的横截面为边长200mm的正方形,材料可认为符合胡克定律,其弹性模量E=10 GPa。

如不计柱的自重,试求:(1)作轴力图;(2)各段柱横截面上的应力;(3)各段柱的纵向线应变;(4)柱的总变形。

解:(压)(压)返回2-7(2-9) 一根直径、长的圆截面杆,承受轴向拉力,其伸长为。

试求杆横截面上的应力与材料的弹性模量E。

解:2-8(2-11) 受轴向拉力F作用的箱形薄壁杆如图所示。

已知该杆材料的弹性常数为E,,试求C与D两点间的距离改变量。

解:横截面上的线应变相同因此返回2-9(2-12) 图示结构中,AB为水平放置的刚性杆,杆1,2,3材料相同,其弹性模量E=210GPa,已知,,,。

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第二章 轴向拉伸和压缩2-1 2-2 2-3 2-4 2-5 2-6 2-7 2-8 2-9 下页2-1 试求图示各杆1-1和2-2横截面上的轴力,并作轴力图。

(a )解:;; (b )解:;;(c )解:;。

(d)解:。

返回Microsoft Corporation时间:2021.02.06创作:欧阳化孙训方材料力学课后答案[键入文档副标题]lenovo [选取日期]2-2 试求图示等直杆横截面1-1,2-2和3-3上的轴力,并作轴力图。

若横截面面积,试求各横截面上的应力。

解:返回2-3 试求图示阶梯状直杆横截面1-1,2-2和3-3上的轴力,并作轴力图。

若横截面面积,,,并求各横截面上的应力。

解:返回2-4 图示一混合屋架结构的计算简图。

屋架的上弦用钢筋混凝土制成。

下面的拉杆和中间竖向撑杆用角钢构成,其截面均为两个75mm×8mm的等边角钢。

已知屋面承受集度为的竖直均布荷载。

试求拉杆AE和EG横截面上的应力。

解:=1)求内力取I-I分离体得(拉)取节点E为分离体,故(拉)2)求应力75×8等边角钢的面积A=11.5 cm2(拉)(拉)返回2-5(2-6) 图示拉杆承受轴向拉力,杆的横截面面积。

如以表示斜截面与横截面的夹角,试求当,30,45,60,90时各斜截面上的正应力和切应力,并用图表示其方向。

解:返回2-6(2-8) 一木桩柱受力如图所示。

柱的横截面为边长200mm的正方形,材料可认为符合胡克定律,其弹性模量E=10 GPa。

如不计柱的自重,试求:(1)作轴力图;(2)各段柱横截面上的应力;(3)各段柱的纵向线应变;(4)柱的总变形。

解:(压)(压)返回2-7(2-9) 一根直径、长的圆截面杆,承受轴向拉力,其伸长为。

试求杆横截面上的应力与材料的弹性模量E。

解:2-8(2-11) 受轴向拉力F作用的箱形薄壁杆如图所示。

已知该杆材料的弹性常数为E,,试求C与D两点间的距离改变量。

孙训方材料力学(I)第五版课后习题答案完整版

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解: (1)
1 fdx F , 有 kl 3 F 3 3 k 3F / l

l
0
FN ( x1 ) 3Fx 2 / l 3dx F ( x1 / l ) 3
0
l
FN 3 cos 45 0 FN 1 F2 FN 3 sin 45 F 0 F 0.45 F 0.15 0 N1 F1 60KN , F1 401KN , F1 0KN , 由胡克定理, FN 1l 60 10 7 0.15 l1 3.87 EA1 210 109 12 10 6 l2 FN 2l 40 107 0.15 4.76 EA2 210 109 12 10 6
2-11 图示结构中,AB 为水平放置的刚性杆,杆 1,2,3 材料相同,其弹性模量 E 210GPa ,已 知 l 1m , A1 A2 100mm 2 , A3 150mm 2 , F 20kN 。试求 C 点的水平位移和铅垂位移。
受力图 2-11 图 解: (1)求各杆的轴力 以 AB 杆为研究对象,其受力图如图所示。 因为 AB 平衡,所以
式中, l1 1000 / sin 45 1414( mm) ; l 2 800 / sin 30 1600( mm)
A1 0.25 3.14 12 2 113 mm 2 ; A2 0.25 3.14 15 2 177 mm 2
故: A
1 18117 2 1414 256212 1600 ( ) 1.366(mm) 35000 210000 113 210000 177
从而得,Ax l2 4.76, Ay l2 2 l1 3 20.23 ( )
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MicrosoftCorporation孙训方材料力学课后答案[键入文档副标题]lenovo[选取日期]第二章轴向拉伸和压缩2-12-22—32—42-52-62—72—82—9下页2-1试求图示各杆1—1和2-2横截面上的轴力,并作轴力图。

(a)解:;;(b)解:;;(c)解:;。

(d) 解:。

返回2-2 试求图示等直杆横截面1-1,2—2和3-3上的轴力,并作轴力图。

若横截面面积,试求各横截面上的应力。

解:ﻬ返回2—3试求图示阶梯状直杆横截面1—1,2—2和3-3上的轴力,并作轴力图。

若横截面面积,,,并求各横截面上的应力.解:返回2-4 图示一混合屋架结构的计算简图。

屋架的上弦用钢筋混凝土制成。

下面的拉杆和中间竖向撑杆用角钢构成,其截面均为两个75mm×8mm的等边角钢。

已知屋面承受集度为的竖直均布荷载。

试求拉杆AE和EG横截面上的应力.解:=1)求内力取I—I分离体得(拉)取节点E为分离体,故(拉)2)求应力75×8等边角钢的面积A=11.5 cm2(拉)(拉)ﻬ返回2—5(2-6) 图示拉杆承受轴向拉力,杆的横截面面积。

如以表示斜截面与横截面的夹角,试求当,30,45,60,90时各斜截面上的正应力和切应力,并用图表示其方向。

解:ﻫﻫ返回2—6(2-8)一木桩柱受力如图所示。

柱的横截面为边长200mm的正方形,材料可认为符合胡克定律,其弹性模量E=10 GPa。

如不计柱的自重,试求:(1)作轴力图;(2)各段柱横截面上的应力;(3)各段柱的纵向线应变;(4)柱的总变形.解: (压)(压)返回2—7(2-9)一根直径、长的圆截面杆,承受轴向拉力,其伸长为.试求杆横截面上的应力与材料的弹性模量E。

解:2-8(2—11)受轴向拉力F作用的箱形薄壁杆如图所示。

已知该杆材料的弹性常数为E,,试求C与D两点间的距离改变量.解:横截面上的线应变相同因此返回2-9(2-12)图示结构中,AB为水平放置的刚性杆,杆1,2,3材料相同,其弹性模量E=210GPa,已知,,,.试求C点的水平位移和铅垂位移。

解:(1)受力图(a),.(2)变形协调图(b)因,故=(向下)(向下)为保证,点A移至,由图中几何关系知;返回第三章扭转3-13-23—33—43-53—63-73—83-93-103—113-123-1 一传动轴作匀速转动,转速,轴上装有五个轮子,主动轮Ⅱ输入的功率为60kW,从动轮,Ⅰ,Ⅲ,Ⅳ,Ⅴ依次输出18kW,12kW,22kW和8kW。

试作轴的扭矩图.解:kNkNkNkN返回3—2(3—3)圆轴的直径,转速为。

若该轴横截面上的最大切应力等于,试问所传递的功率为多大?解:故即又故返回3—3(3-5) 实心圆轴的直径mm,长m,其两端所受外力偶矩,材料的切变模量。

试求:(1)最大切应力及两端截面间的相对扭转角;(2)图示截面上A,B,C三点处切应力的数值及方向;(3)C点处的切应变。

解:=返回3-4(3-6)图示一等直圆杆,已知,,,。

试求:(1)最大切应力;(2)截面A相对于截面C的扭转角.解:(1)由已知得扭矩图(a)(2)返回3—5(3—12)长度相等的两根受扭圆轴,一为空心圆轴,一为实心圆轴,两者材料相同,受力情况也一样。

实心轴直径为d;空心轴外径为D,内径为,且。

试求当空心轴与实心轴的最大切应力均达到材料的许用切应力),扭矩T相等时的重量比和刚度比.解:重量比=因为即故故刚度比==返回3—6(3-15)图示等直圆杆,已知外力偶矩,,许用切应力,许可单位长度扭转角,切变模量。

试确定该轴的直径d.解:扭矩图如图(a)(1)考虑强度,最大扭矩在BC段,且(1)(2)考虑变形(2)比较式(1)、(2),取返回3—7(3-16)阶梯形圆杆,AE段为空心,外径D=140mm,内径d=100mm;BC段为实心,直径d=100mm。

外力偶矩,,。

已知:,,。

试校核该轴的强度和刚度。

解:扭矩图如图(a)(1)强度=,BC段强度基本满足=故强度满足.(2)刚度BC段:BC段刚度基本满足。

AE段:AE段刚度满足,显然EB段刚度也满足。

返回3-8(3—17) 习题3-1中所示的轴,材料为钢,其许用切应力,切变模量,许可单位长度扭转角。

试按强度及刚度条件选择圆轴的直径.解:由3—1题得:故选用。

返回3—9(3-18) 一直径为d的实心圆杆如图,在承受扭转力偶矩后,测得圆杆表面与纵向线成方向上的线应变为.试导出以,d和表示的切变模量G的表达式。

解:圆杆表面贴应变片处的切应力为圆杆扭转时处于纯剪切状态,图(a)。

切应变(1)对角线方向线应变:(2)式(2)代入(1):返回3—10(3-19)有一壁厚为25mm、内径为250mm的空心薄壁圆管,其长度为1m,作用在轴两端面内的外力偶矩为180。

试确定管中的最大切应力,并求管内的应变能。

已知材料的切变模量。

解:3—11(3-21) 簧杆直径mm的圆柱形密圈螺旋弹簧,受拉力作用,弹簧的平均直径为mm,材料的切变模量.试求:(1)簧杆内的最大切应力;(2)为使其伸长量等于6mm所需的弹簧有效圈数.解:,故因为故圈返回3-12(3—23)图示矩形截面钢杆承受一对外力偶矩。

已知材料的切变模量,试求:(1)杆内最大切应力的大小、位置和方向;(2)横截面矩边中点处的切应力;(3)杆的单位长度扭转角。

解:,,由表得MPa返回第四章弯曲应力4-14-24-34-44—54-64-74-84-94-10下页4-1(4—1)试求图示各梁中指定截面上的剪力和弯矩。

解:(a)(b)(c)(d)=(e)(f)(g)(h)=返回4-2(4-2)试写出下列各梁的剪力方程和弯矩方程,并作剪力图和弯矩图。

解:(a)(b)时时(c)时时(d)(e)时,时,(f)AB段:BC段:(g)AB段内:BC段内:(h)AB段内:BC段内:CD段内:返回4—3(4-3)试利用荷载集度、剪力和弯矩间的微分关系作下列各梁的剪力图和弯矩图。

ﻫ返回4-4(4-4)试作下列具有中间铰的梁的剪力图和弯矩图.返回4-5(4-6)已知简支梁的剪力图如图所示.试作梁的弯矩图和荷载图。

已知梁上没有集中力偶作用。

返回4—6(4-7) 试根据图示简支梁的弯矩图作出梁的剪力图与荷载图。

返回4-7(4—15)试作图示刚架的剪力图、弯矩图和轴力图。

ﻬ返回8-4ﻬ(4—18) 圆弧形曲杆受力如图所示。

已知曲杆轴线的半径为R,试写出任意横截面C上剪力、弯矩和轴力的表达式(表示成角的函数),并作曲杆的剪力图、弯矩图和轴力图。

解:(a)(b)返回4-9(4—19)图示吊车梁,吊车的每个轮子对梁的作用力都是F,试问: (1)吊车在什么位置时,梁内的弯矩最大?最大弯矩等于多少?(2)吊车在什么位置时,梁的支座反力最大?最大支反力和最大剪力各等于多少?解:梁的弯矩最大值发生在某一集中荷载作用处.,得:当时,当M极大时:,则,故,故为梁内发生最大弯矩的截面故:=返回4—10(4—21) 长度为250mm、截面尺寸为的薄钢尺,由于两端外力偶的作用而弯成中心角为的圆弧。

已知弹性模量.试求钢尺横截面上的最大正应力.解:由中性层的曲率公式及横截面上最大弯曲正应力公式得:由几何关系得:于是钢尺横截面上的最大正应力为:返回第五章梁弯曲时的位移5—15-25—35—45—55—65—75—85—1(5—13)试按迭加原理并利用附录IV求解习题5-4。

解:(向下)(向上)(逆)(逆)返回5ﻫﻫ—2(5—14)试按迭加原理并利用附录IV求解习题5-5.解:分析梁的结构形式,而引起BD段变形的外力则如图(a)所示,即弯矩与弯矩。

由附录(Ⅳ)知,跨长l的简支梁的梁一端受一集中力偶M作用时,跨中点挠度为.用到此处再利用迭加原理得截面C的挠度(向上)返回5-3(5—15)试按迭加原理并利用附录IV求解习题5—10。

解:返回5-4(5-16) 试按迭加原理并利用附录IV求解习题5—7中的。

解:原梁可分解成图5-16a和图5—16d迭加,而图5—16a又可分解成图5—16b和5-16c。

由附录Ⅳ得返回5-5(5-18)试按迭加原理求图示梁中间铰C处的挠度,并描出梁挠曲线的大致形状.已知EI为常量。

解:(a)由图5-18a—1(b)由图5-18b—1=返回ﻫ5—6(5—19)试按迭加原理求图示平面折杆自由端截面C的铅垂位移和水平位移.已知杆各段的横截面面积均为A,弯曲刚度均为EI。

解:返回5-7(5—25) 松木桁条的横截面为圆形,跨长为4m,两端可视为简支,全跨上作用有集度为的均布荷载.已知松木的许用应力,弹性模量。

桁条的许可相对挠度为.试求桁条横截面所需的直径。

(桁条可视为等直圆木梁计算,直径以跨中为准。

)解:均布荷载简支梁,其危险截面位于跨中点,最大弯矩为,根据强度条件有从满足强度条件,得梁的直径为对圆木直径的均布荷载,简支梁的最大挠度为而相对挠度为由梁的刚度条件有为满足梁的刚度条件,梁的直径有由上可见,为保证满足梁的强度条件和刚度条件,圆木直径需大于.返回ﻫ5-8(5—26)图示木梁的右端由钢拉杆支承。

已知梁的横截面为边长等于0.20m的正方形,,;钢拉杆的横截面面积。

试求拉杆的伸长及梁中点沿铅垂方向的位移。

解:从木梁的静力平衡,易知钢拉杆受轴向拉力40于是拉杆的伸长为=木梁由于均布荷载产生的跨中挠度为梁中点的铅垂位移等于因拉杆伸长引起梁中点的刚性位移与中点挠度的和,即返回第六章简单超静定问题6—16-26-36—46—56—66-76-86-96—106—116-126—136—1 试作图示等直杆的轴力图。

解:取消A端的多余约束,以代之,则(伸长),在外力作用下杆产生缩短变形。

因为固定端不能移动,故变形协调条件为:故故返回6-2 图示支架承受荷载各杆由同一材料制成,其横截面面积分别为,和。

试求各杆的轴力.解:设想在荷载F作用下由于各杆的变形,节点A移至。

此时各杆的变形及如图所示。

现求它们之间的几何关系表达式以便建立求内力的补充方程。

即:亦即:将,,代入,得:即:亦即:(1)此即补充方程。

与上述变形对应的内力如图所示.根据节点A的平衡条件有:;亦即:(2);,亦即:(3)联解(1)、(2)、(3)三式得:(拉)(拉)(压)返回6-3 一刚性板由四根支柱支撑,四根支柱的长度和截面都相同,如图所示。

如果荷载F作用在A点,试求这四根支柱各受力多少。

解:因为2,4两根支柱对称,所以,在F力作用下:变形协调条件:补充方程:求解上述三个方程得:返回6—4刚性杆AB的左端铰支,两根长度相等、横截面面积相同的钢杆CD和E F使该刚性杆处于水平位置,如图所示。

如已知,两根钢杆的横截面面积,试求两杆的轴力和应力。

解:,(1)又由变形几何关系得知:,(2)联解式(1),(2),得,故,返回6—5(6-7) 横截面为250mm×250mm的短木柱,用四根40mm×40mm ×5mm的等边角钢加固,并承受压力F,如图所示。

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