材料力学组合变形及连接部分计算答案要点Word下载.docx
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试校核梁的强度和刚度。
=，强度安全
，
=刚度安全。
8-3（8-5
图示一悬臂滑车架，杆AB为18号工字钢，其长度为m。
试求当荷载作用在AB的中点D处时，杆内的最大正应力。
设工字钢的自重可略去不计。
18号工字钢，，AB杆系弯压组合变形。
，，
==
8-4（8-6
砖砌烟囱高m，底截面m-m的外径m，内径m，自重kN，受的风力作用。
试求：
（1）烟囱底截面上的最大压应力；
（2）若烟囱的基础埋深m，基础及填土自重按计算，土壤的许用压应力，圆形基础的直径D应为多大？
注：
计算风力时，可略去烟囱直径的变化，把它看作是等截面的。
烟囱底截面上的最大压应力：
土壤上的最大压应力：
即
解得：
m
8-5（8-8
试求图示杆内的最大正应力。
力F与杆的轴线平行。
，z为形心主轴。
固定端为危险截面，其中：
轴力，弯矩，
A点拉应力最大
B点压应力最大
因此
8-6（8-9
有一座高为1.2m、厚为0.3m的混凝土墙，浇筑于牢固的基础上，用作挡水用的小坝。
（1）当水位达到墙顶时墙底处的最大拉应力和最大压应力（设混凝土的密度为）；
（2）如果要求混凝土中没有拉应力，试问最大许可水深h为多大？
以单位宽度的水坝计算：
水压：
混凝土对墙底的压力为：
墙坝的弯曲截面系数：
墙坝的截面面积：
墙底处的最大拉应力为：
当要求混凝土中没有拉应力时：
m
8-7（8-10
受拉构件形状如图，已知截面尺寸为40mm×
5mm，承受轴向拉力。
现拉杆开有切口，如不计应力集中影响，当材料的时，试确定切口的最大许可深度，并绘出切口截面的应力变化图。
即
整理得：
mm
8-8（8-11
一圆截面直杆受偏心拉力作用，偏心距mm，杆的直径为70mm，许用拉应力为120MPa。
试求杆的许可偏心拉力值。
圆截面面积
圆截面的弯曲截面系数
即：
8-9（8-15
曲拐受力如图示，其圆杆部分的直径mm。
试画出表示A点处应力状态的单元体，并求其主应力及最大切应力。
A点所在的横截面上承受弯矩和扭矩作用，其值
它们在点A分别产生拉应力和切应力，其应力状态如图8-15a，其中
剪力在点A的切应力为零。
8-10（8-16
铁道路标圆信号板，装在外径mm的空心圆柱上，所受的最大风载，。
试按第三强度理论选定空心柱的厚度。
忽略风载对空心柱的分布压力，只计风载对信号板的压力，则信号板受风力
空心柱固定端处为危险截面，其弯矩：
扭矩：
mm
8-11（8-21
试校核图示拉杆头部的剪切强度和挤压强度。
已知图中尺寸mm，mm和mm，杆的许用切应力，许用挤压应力。
安全
8-12（8-22
水轮发电机组的卡环尺寸如图所示。
已知轴向荷载，卡环材料的许用切应力，许用挤压应力。
试校核卡环的强度。
剪切面
安全
挤压面
8-13（8-23
正方形截面的混凝土柱，其横截面边长为200mm，其基底为边长a=1m的正方形混凝土板。
柱承受轴向压力，如图所示。
假设地基对混凝土板的支反力为均匀分布，混凝土的许用切应力为，试问为使柱不穿过板，混凝土板所需的最小厚度应为多少？
故
8-14（8-24
图示一螺栓接头。
已知，螺栓的许用切应力，许用挤压应力。
试计算螺栓所需的直径。
按剪切强度计算
故
按挤压强度计算：
故选取的螺栓。
8-15（8-25拉力的螺栓连接如图所示。
已知b=80mm，mm，d=22mm，螺栓的许用切应力，钢板的许用挤压应力，许用拉应力。
试校核接头的强度。
（1）螺栓剪切
（2）钢板挤压
（3）钢板拉伸
第一排截面上应力：
第二排孔截面上拉力与第一排螺钉上的剪力之和等于外力F，其中第一排螺钉上剪力为：
故第二排截面上拉应力合力为
于是
8-16（8-26
两直径mm的圆轴，由凸缘和螺栓连接，共有8个螺栓布置在mm的圆周上，如图所示。
已知轴在扭转时的最大切应力为70MPa，螺栓的许用切应力。
试求螺栓所需的直径。
8-17（8-27
一托架如图所示。
已知外力，铆钉的直径mm，铆钉与钢板为搭接。
试求最危险的铆钉剪切面上切应力的数值及方向。
（1）在F力作用下，因为每个铆钉直径相等，故每个铆钉上所受的力
（2）在力偶作用下，四个铆钉上所受的力应组成力偶与之平衡。
（1）
（2）
联解式
（1）、
（2）得
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