材料力学书面作业.docx

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材料力学书面作业

2-1试求图示各杆1-1和2-2截面上的轴力。

2-2试画下列杆件的轴力图。

2-5在图示结构中，所有各杆都是钢制的，横截面面积均等于0.003m2，力F等于100KN。

试求各杆的应力。

（注意：

假设内力时必须设拉力）

2-8图示结构中，杆

和杆

均为圆截面钢杆，其直径分别为d1=16mm，d2=20mm，已知F=40KN，钢材的许用应力[σ]=160MPa，试分别校核二杆的强度。

（杆

σ=103MPa；杆

σ=93.2MPa）

2-9图示为钢杆组成的桁架，已知F=20KN，钢材的许用应力[σ]=160MPa。

试求CD所需的横截面面积。

（A=125mm2）

2-10图示结构中，AB和BC均为直径d=20mm的钢杆，钢材许用应力[σ]=160MPa。

试求该结构的许用荷载[F]。

（[F]=35.5KN）

2-13图示钢杆的横截面面积为200mm2，钢的弹性模量E=200GPa。

试求各段杆的应变、伸长及全杆的总伸长。

3-3图示铆接接头中，已知F=60KN，t=12mm，b=80mm，铆钉直径d=16mm，铆钉材料的许用切应力[τ]=140MPa，许用挤压应力[σbs]=300MPa，板的许用拉应力[σ]=160MPa。

试分别校核铆钉和板的强度。

3-5图示一正方形截面的混凝土柱，浇注在混凝土基础上。

基础分两层，每层厚为t。

已知F=200KN，假定地基对混凝土板的反力均匀分布，混凝土的许用切应力[τ]=1.5MPa。

试计算为使基础不被破坏，所需的厚度t值。

（t=95.5mm）

3-8试画下列各杆的扭矩图。

3-13图示受扭圆杆中，d=100mm，材料的许用切应力[τ]=40MPa。

试校核该杆的强度。

（τmax=35.7MPa）

3-15圆杆受力如图所示，已知材料的许用切应力[τ]=40MPa，切变模量G=8×104MPa，单位长度杆的许用扭转角[θ]=1.2°/m。

试求杆所需的直径。

（d=91.4mm）

4-1试用截面法求下列梁中n-n截面上的剪力和弯矩。

4-3试用简便法求下列梁中n-n截面上的剪力和弯矩。

4-7试列出下列梁的剪力方程和弯矩方程，并画出剪力图和弯矩图。

4-9试用简便法画下列梁的剪力图和弯矩图。

5-1在图示的对称⊥形截面中，b1=0.3m，b2=0.6m，h1=0.5m，h2=0.14m。

试：

（1）求形心C的位置；

（2）求阴影部分对Z0轴的静矩；

（3）问Z0轴以上部分的面积对Z0轴的静矩与阴影部分对Z0轴的静矩有何关系？

（yc=0.275m，SZ0=2×10-2m3）

5-4试求题5-1中截面对Z0轴的惯性矩。

（IZ0=0.878×10-2m4）

5-8在图示的对称截面中，a=0.16m，h=0.36m，b1=0.6m，b2=0.4m。

试求截面对形心主轴Z0的惯性矩。

（IZ0=1.15×10-2m4，yc=0.302m）

6-1一工字形钢梁，在跨中作用集中力F，已知l=6m，F=20KN，工字钢的型号为20a。

试求梁中的最大正应力。

（127MPa）

6-2一对称T形截面的外伸梁，梁上作用均布荷载，梁的尺寸如图所示，已知l=1.5m，q=8KN/m。

试求梁中横截面上的最大拉应力和最大压应力。

6-4一矩形截面简支梁，跨中作用集中力F，已知l=4m，b=120mm，h=180mm，弯曲时材料的许用应力[σ]=10MPa。

试求梁能承受的最大荷载Fmax。

（Fmax=6.48KN）

6-6一圆形截面木梁，梁上荷载如图所示，已知l=3m，F=3KN，q=3KN/m，弯曲时木材的许用应力[σ]=10MPa。

试选择圆木的直径d。

（d=0.145m）

10-1两端铰支的圆截面受压钢杆（Q235钢），已知l=2m，d=0.05m，材料的弹性模量E=2×105MPa，比例极限σP=200MPa。

试求该压杆的临界力。

（Fcr=151KN）

10-2图示压杆为工字型钢，已知其型号为No.18，杆长l=4m，材料弹性模量E=2×105MPa，比例极限σP=200MPa。

试求该压杆的临界力（只考虑在平面）。

（Fcr=150.5KN）

10-6图示结构由两个圆截面杆组成，已知二杆的直径d及所用材料均相同，且二杆均为大柔度杆。

试问当F（其方向垂直向下）从零开始逐渐增加时，哪个杆首先失稳（只考虑在平面）？