材料力学课后答案
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第三张
(1) 静应力：静应力:大小和方向不随转移而产生变化或变化较缓慢的应力，其作用下零件可能产生静断裂或过大的塑性变形，即应按静强度进行计算。
(2) 变应力：大小和方向均可能随时间转移产生变化者，它可以是由变载荷引起的，也可能因静载荷产生(如电动机重量给梁带来的弯曲应力)变应力作用的零件主要发生疲劳失效。
(3) 工作应力：用计算载荷按材料力学基本公式求得作用在零件剖面上的内
力:F c p ,,σσσ
,T ,ττ等。 (4) 计算应力：根据零件危险断面的复杂应力状态，按适当的强度理论确定的，有相当破坏作用的应力。
(5) 极限应力：根据材料性质及应力种类用试件试验得到的机械性能失效时应力极限值，常分为用光滑试件进行试验得到的材料极限应力及用零件试验得到的零件的极限应力。
(6) 许用应力：设计零件时，按相应强度准则、计算应力允许达到的最大值
ca S σσσ>=]/[][lim 。
(7) 计算安全系数：零件 (材料)的极限应力与计算应力的比值ca ca S σσ/lim =，以衡量安全程度。
(8) 安全系数许用值：根据零件重要程度及计算方法精确度给出设计零件安全程度的许用范围][S ，力求][S S ca >。
第五章
(1) 图5-12所示为一个托架的边板用6个铰制孔用螺栓与相邻机架联接。托架受一大小为kN 60的载荷∑F 作用，该载荷与边板螺栓组的对称轴线yy 相平行，距离为mm 250。试确定螺栓组中受力最大的螺栓。
图5-12 答图2
解：如答图2所示，将载荷向螺栓组形心O 简化，得横向力kN F 60=∑
每个螺栓受向下的剪力 N 106
106z 44
=⨯==∑F F 由于T ，受力最大螺栓 ∑==6
1
2
max
max i i
r
r T F
mm 3.14430cos 125max == r max min 5.030tan 125r r == ，故
()[]
()()max max max 2
max 2
max max max 1544335.033r T r r T r r r T F =+=⨯+=
()N 277203.1441510
1546
=⨯⨯⨯=
F 与m ax F 合成：N 13860230sin max max ＝F F F x =='
N F F y 2400630cos max =='
故螺栓3受力最大为
(
)
()N 367721000024006138602
22
2
2
max 3=++=+'+'=F
F F F y x
(2) 图5-13所示为一个托架的边板用6个铰制孔用螺栓与相邻机架联接。托架受一大小为kN 60的载荷∑F 作用，该载荷与边板螺栓组的对称轴线yy 相平行，距离为mm 250。试确定螺栓组中受力最大的螺栓。
图5-13 答图3
解：如答图3所示，将载荷向螺栓组形心O 简化，得横向力kN F 60=∑
每个螺栓受向下的剪力 N 106
106z 44
=⨯==∑F F 由于T ，受力最大螺栓
()()N 2000012561015666
max 2
max
max 6
1
2max
max =⨯⨯===∑=r T r Tr r r T F i i ＝
螺栓3受力最大，N 300002000010000max max 3＝＝
++=F F F (3) 图5-14所示为一个托架的边板用6个铰制孔用螺栓与相邻机架联接。托架受一大小为kN 60的载荷∑F 作用，该载荷与边板螺栓组的对称轴线yy 相平行，距离为mm 250。试确定螺栓组中受力最大的螺栓。
图5-14 答图4
解：如答图4所示，将载荷向螺栓组形心O 简化，得横向力kN F 60=∑ 扭矩mm N 10152501066
4
⋅⨯=⨯⨯=T
每个螺栓受向下的剪力 N 106
106z 44
=⨯==∑F F 由于T ，受力最大螺栓 ∑==6
1
2
max
max i i
r
r T F
mm 75.139212525.12
2
max
=⎪⎭
⎫
⎝⎛+=r
mm 5.622
125
min ==
r
N 243945
.62275.139475
.1391015242
262min 2max max max =⨯+⨯⨯⨯=+=r r Tr F 5.01252125tan =⎪⎭
⎫
⎝⎛=α
8944.0565.26cos cos 565.26=== αα，
螺栓3、4受力最大
8944
.0243941000022439410000cos 22
2max 2
max 2max 4,3⨯⨯⨯++=++=α
FF F F F
N 33637＝
(4) 如图5-15所示，用3个普通螺栓将钢板A 固定在钢板B 上。图中尺寸mm L 400=，
mm a 70=。钢板间摩擦系数12.0=f ，联接的可靠系数(防滑系数)4.1s =K ，螺纹小径
mm d 835.131=，螺栓的许用拉应力[]MPa 120=σ。画出螺栓受力图，求能承受的最大力
∑F 为多少?(取螺纹计算直径1c d d =)。
图5-15
解：∑F 产生之横向力 3
∑
=
F F r L F ∑产生之横向力 )∑∑∑=⨯==F F a LF F rT 857.2702400)2(