工程力学作业-6.doc

桂林航天工业高等专科学校作业纸
《工程力学》第5次作业（杆件的应力与强度计算）
2008-2009学年第2学期3系、5系各班
班级学号 姓名 成绩
一、填空题
1．杆件轴向拉压可以作出平面假设：变形前为平面的横截面，变形后 ，由此可知，横截面上的内力是 分布的。
2．低碳钢拉伸可以分成： 阶段、 阶段、 阶段、 阶段。
3．如果安全系数取得过大，许用应力就 ；需用的材料就 ；反之，安全系数取得太小，构件的 就可能不够。
4． 和 是衡量材料塑性性能的两个重要指标。工程上通常把 的材料称为塑性材料， 的材料称为脆性材料。
5．在国际单位制中，应力的单位是帕，1帕= 牛/米，工程上常以 、 、
为应力的单位。
6．轴向拉伸和压缩强度条件的表达式是： ，用该强度条件可解决的三类强度问题是： 、 、 。
7．二根不同材料的等直杆，承受相同轴力，且它们的截面面积及长度都相等，则：
（1）二根杆横截面上的应力 ；（2）二根杆的强度 ；
（3）二根杆的绝对变形 。（填相同或不相同）
8．在承受剪切的构件中， 发生的截面，称为剪切面；构件在受剪切时，伴随着发生 作用。
9．构件在剪切变形时的受力特点是
；变形特点是
。剪切变形常发生在 零件上，如螺栓、键、销钉等。
10．剪切面在两相邻外力作用线之间，与外力 。
11．圆轴扭转时，横截面上的切应力与半径 ，在同一半径的圆周上各点的切应力 ，同一半径上各点的切应力按 规律分布，轴线上的切应力为 ，外圆周上各点切应力 。
12．圆轴扭转时的平面假设指出：扭转变形后，横截面本身的形状、大小 ，相邻截面间的距离 ，各截面在变形前后都保持为 ，只是绕轴线 ，因此推出：横截面上只存在 应力，而不存在 应力。
13．梁在弯曲变形时，梁内梁在弯曲变形时，梁内有一层纵向纤维 ，叫做中性层，它与 的交线称为中性轴。
14．一般情况下，直梁平面弯曲时，对于整个梁来说 的正应力为零；对于梁的任意截面来说 的正应力为零。
二、选择题
1．以下关于图示AC杆的结论中，正确的是（ ）。
A．BC段有变形，没有位移；B．BC段没有变形，有位移；
C．BC段没有变形，没有位移；D．BC段有变形，有位移。
2．经过抛光的低碳钢试件，在拉伸过程中表面会出现滑移线的阶段是（ ）
A．弹性阶段；B．屈服阶段；C．强化阶段；D．颈缩阶段。
3．两个拉杆轴力相等、截面积相等但截面形状不同，杆件材料不同，则以下结论正确的是（ ）。
A．变形相同，应力相同；B．变形相同，应力不同；
C．变形不同，应力相同；D．变形不同，应力不同。
4．如图所示，拉杆的材料为钢，在拉杆与木材之间放
一金属垫圈，该垫圈的作用是 。
A．增加杆的抗拉强度；B．增加挤压面积；
C．增加剪切面积； D．同时增加挤压面积和剪切面积。
5．直径相同、材料不同的两根等长实心轴，在相同扭矩作用下，
以下说法正确的是（ ）。
A．相同；B．相同；C．相同；D．相同。
6．外径为D、内径为的空心圆轴，其扭转截面系数为（ C ）。
A．；B．；C．；D．。
7．当轴上传递的功率不变时，增加轴的转速，则轴的强度和刚度将 。
A．有所提高；B．有所削弱；C．没有变化；D．无法确定。
8．如下图所示，其中正确的扭转切应力分布图是 。

三、计算题
1．阶梯状直杆如图所示。求杆横截面1-1、2-2和3-3上的轴力，并作轴力图。如果横截面1-1、2-2、3-3的面积分别为Al＝200mm2，A2＝300mm2，A3＝400mm2，求各横截面上的应力。

2．如图所示简易吊车中，BC为钢杆，AB为木杆。木杆AB的横截面面积Al=100cm2，许用应力[]1＝7MPa；钢杆BC的横截面面积A2＝6cm2，许用拉应力[]2＝160MPa。试求许可吊重F。

3．销钉连接如图所示，已知F＝13kN，板厚t1＝8mm，t2＝5mm，销钉与板的材料相同，其许用切应力[]＝60MPa，许用挤压应力[]＝200MPa。试设计销钉的直径d。

4．图示AB轴传递的功率为PAB＝7.5kW，转速n＝360r／min，轴的AC段为实心圆截面，CB段为空心圆截面。已知D＝3cm，d＝2cm。试求：
（1）AC段横截面边缘处的切应力；
（2）BC段横截面外边缘和内边缘处的切应力。

5．如图所示简支梁承受均布载荷，q＝2kN／m，＝2m。若分别采用截面面积相等的实心和空心圆截面，且Dl＝40mm，d2／D2＝3／5，试分别计算它们的最大正应力。并问空心截面比实心截面的最大正应力减小了百分之几？

6．如题图所示一受均布载荷的外伸钢梁，已知q＝12kN／m，＝2m，材料的许用应力[]＝160MPa。试选择此梁的工字钢型号。

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