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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)