1、材料力学习题材料力学习题l一、图为一受均布载荷的梁,其跨度=200mm,梁截面直径mm ,许用应力d,25q50Mpa。试求沿梁每米长度上可能承受的最大载荷为多少,(20分) ,1=60kN,=30?, AC为圆钢杆=160MPa, BC为方木杆=4MPa。二、图示托架,已知:Fw试求钢杆直径,木杆截面边长 。(15分) db三、图示传动轴已知M=895N?m,M=538N?m,M=2866N?m,M=1075N?m,M=358N?m,e1e2e3e4e5=20Mpa。设计阶梯轴各段的直径。(15分) 七、小型压力机的铸铁框架如图。试按立柱的强度确定,30MPa,160MPa,拉压895,43
2、2压力机的最大许可力P。其中,。I,5310cm,A,15,10mz,7.5cm,z,12.5cmy01(15分) 358 1433y zz1 0 350mm P m m P 四、图示传动轴外力偶矩集度为M=500N?m/m,D=30mm,l=1000mm。求传动轴。(15分) maxx l 五、受拉钢板原宽度b=80mm,厚度t=10mm,上边缘有一切槽,深a=10mm,F=80kN,钢板的许用应力,=140MPa,试校核其强度。(15分) x 500 O( ),四、(15分)图示T形截面铸铁悬臂梁。若材料的,40MPa,,160MPa,试求该拉压( )梁的许可载荷F。 其中: O图,80M
3、Pa。试按第三强度理论求绞车手摇绞车如图。轴直径d=30mm,材料的许用应力,许可吊重F。 ,,钢压杆截面为46cm的矩形。两端铰支。杆长L=160cm。设其稳定性安全系数n=3, =200 stp22,MN/m, =235 MN/m, E=200Gpa. 试从稳定性角度求压杆的最大承载能力。 s矩形截面悬臂梁,已知l=4m,b/h=2/3,q=10kN/m,MPa。试确定此梁横截面尺寸。 ,10如图中间开有切槽的矩柱,未开槽部分的横截面是边长为2a的正方形,开槽部分的横截面为阴影部分。若沿未开槽部分的中心线作用有轴向压力,试确定开槽部分最大正应力。 、(15分)图示结构,斜撑杆外径D=45m
4、m,内径d=36mm,,3, n,100,61.6st12,中长柱的,试由压杆的稳定性确定结构的P。 ,(304,1.12,)MPacr2在图示简易吊车中,BC为钢杆,AB为木杆。木杆AB的横截面面积A=100cm,许用应力12,7MPa,钢杆BC的横截面面积A=6cm,许用应力,160MPa。求许可吊重F。,221(15分) C 0 30B A F 简支梁受均布载荷如图,采用两种截面面积大小相等的实心和空心圆截面,D,40mm1d3, 。分别求他们的最大应力。空心截面比实心截面的最大正应力减小了多少,(15D52分) 空心圆轴如图,在A,B,C处受外力偶作用。已知:,M,150N.mM,50
5、N.mAB。试求:1)轴内的最大剪应力。2)C截面相对A截面M,100N.m,G,80GPaCmax的扭转角。(15分) ,ABMMBCMA ,24,22,18C B A 一矩形截面梁如图。已知:P,15kN,a=0.8m,许用应力,10MPa。设梁横截面的高宽,比h/b=3/2,试选择梁的截面尺寸。(15分) 2P 2P P P h 2a a a a a b 图中所示杆为变截面杆,由两种材料组成,AE段为铜质,EC段为钢质。钢的许用应力,160MPa,铜的许用应力,120MPa,AB段截面面积是BC段的两倍,A,钢铜AB2210X10mm。外力作用线延轴线方向,P,60kN。试对此杆进行强度
6、校核。(15分)P 2P 2P P C A E B D 功率为150kW、转速为15.4r/s的电动机如图。其中,d=135mm,d=90mm,d=75mm,123d=70mm,d=655mm。试对轴的扭转强度进行校核。(15分) 41ddd4 dd1 3 5 2 -1某机器的传动轴如图所示。转速n=5s,主动轮输入功率N= 367kW,三个从动轮输出102功率N=N=110kW, N=147kW如=40MPa, =0. 3/m,G=80GN/m。试设计轴的直径。231(15分) 如图所示的阶梯形圆轴,AB段的直径d=40mm,BD段的直径d=70mm,外力偶矩分别为:12kN?m, kN?m
7、, kN?m。许用切应力=60MPa。试校核该m,1.1m,0.7m,1.8,CAD轴的强度。(15分) ,钢压杆,其截面为46cm的矩形。两端铰支。杆长L=160cm。设其稳定性安全系数n=3, 材st2222,料常数a=310MN/m, b=1.14 MN/m, =200 MN/m, =235 MN/m, E=200Gpa. 试求:ps(1)压杆的最大承载能力。(2)若以杆长减半来提高承载能力,此时能提高多少,(20分) 如图所示的钻床铸铁立柱,已知钻孔力为P=15kN,力P跟立柱中心线的距离e=300mm。许用拉应力MPa,试设计立柱直径 d。(20分) ,32t传动轴的转速n,500r
8、/min,主动轮1输入功率为P=372.8kW,从动轮2、3分别输出功率1P=149.1kW,P=223.7kW。已知,70MPa,?,1?/m,G,80GPa。 23确定AB段的直径d和BC段的直径d。(15分) 123214272N.m5004007120N.m如图所示为厂房的牛腿柱。设由屋架传来的压力F=100kN,由吊车梁传来的压力F=30kN,12F与柱子的轴线有一偏心距e=0.2m。如果柱横截面宽度b=180mm,h=0.28m,求柱这时的2最大压应力。(20分) 千斤顶的约束为一端固定,一端自由,最大承载能力为P=150kN,螺杆内径d=52mm, L=50cm, E=200Gp
9、a, =200Mpa, =235Mpa, a=304MPa, b=1.12Mpa, n=3.试校核其稳定性。(20,stps分) 图示厚度t=10mm,宽度b=80mm的钢板,承受轴向拉伸荷载P=80kN。若在钢板的一边加r,10mm工一个半径的圆弧槽(图b),求加工圆槽前后的应力。(20分) 空心圆轴的外径D=76mm,壁厚t=2.5mm,承受外力偶矩m=1.98kN.m,材料的剪切弹性模,量G=80GPa,容许剪应力,容许单位扭转角,试:分别校核圆,2m,100MPa轴的强度、刚度。(15分) 千斤顶的约束形式为一端固定、另一端自由,最大承载能力为P=150kN,螺杆内径d=52mm, L
10、=50cm, E=200Gpa, =200Mpa, =235Mpa, a=304MPa, b=1.12Mpa, n=3.试校核其稳定,stps性。(20分) 六、刚性梁ACB由圆杆CD悬挂于C点,B端作用集中载荷P,25kN,已知CD杆的直径d=20mm,,许用应力=160MPa,试校核CD杆的强度。(15分) D P B C A a 2a 一矩形截面简支梁,h,200mm,b=100mm,L=3m,P,6.0kN,试求在下面两种情况下,在集中力偏左截面上A、B点处的正应力。(15分) b/4 z P A h y 2L/3 h/4 L/3 B b 如图所示为中间开有切槽的短柱,未开槽部分的横截
11、面是边长为2a的正方形,开槽部分的横截面为图中阴影部分。若沿未开槽部分的中心线作用轴向压力,试确定开槽部分横截面上的最大正应力与未开槽时的比值。(15分) P 2a 2a a 图示结构中AB为刚性杆,CD为圆截面杆,其材料的许用应力,=160MPa,P=30kN,试确定CD杆的最小直径d。(15分) C1mPDAB1m1m 图示直角钢拐,横截面为圆形,放置在xy平面内,受z方向均布荷载q的作用。已知,。试求许可均布荷载的值。(15分) ,160MPaa,1md,100mmzqxday2a 千斤顶丝杠受力如图所示,已知其最大承重量P=150kN,有效直径d=52mm,长1,度1=0. 5m,材料
12、为A3钢,E=206GPa,=200 MPa,=235MPa。可认为丝杠ps的下端固定,上端自由。求丝杠的工作安全系数。(a=304MPa, b=1.12MPa)(20分) 某圆轴传递的最大功率为2.98kW,转速183.5r/min,材料的许用切应力=40MPa。试按照强度条件设计轴的直径。(15分) 六、正方形截面立柱的中间处开一个槽,使截面面积为原来截面面积的一半。试求在F作用下开槽后立柱的最大压应力。(15分) FFaaaaaaaa 图示托架中AB杆的直径d=40mm ,长度l=800mm ,两端为铰s支,材料为A3钢,,200MPa ,E=206GPa,a=304MPa,b=1.12MPa。(1),235MPaps求托架的临界载荷 (2)若已知Q=70kN ,AB杆的稳定系数规定为2 ,从QcrAB杆判断此托架是否安全。(20分)
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