工程力学--材料力学(北京科大、东北大学版)第4版第八章习题答案.doc

第八章习题8-1斜杆AB的截面为100100mm2的正方形，若P=3kN,试求其最大拉应力和最大压应力。82水塔受水平风力的作用,风压的合力P=60kN。作用在离地面高H=15m的位置，基础入土深h=3m设土的许用压应力=0。3MPa，基础的直径d=5m为使基础不受拉应力最大压应力又不超过，求水塔连同基础的总重G允许的范围.8-3悬臂吊车如图所示起重量(包括电葫芦）G=30kN衡量BC为工字钢,许用应力=140MPa，试选择工字钢的型号(可近似按G行至梁中点位置计算)8-4如图所示，已知，偏心距,竖杆的矩形截面尺寸材料是3号钢，规定安全系数=1.5。试校核竖杆的强度。85若在正方形截面短柱的中间处开一个槽，使截面面积减小为原截面面积的一半，问最大压应力将比不开槽时增大几倍？86图示一矩形截面杆,用应变片测得杆件上、下表面的轴向应变分别为材料的弹性模量。（1)试绘制横截面的正应力分布图。(2)求拉力P及其偏心距e的数值。87一矩形截面短柱,受图示偏心压力P作用，已知许用拉应力许用压应力求许用压力。88加热炉炉门的升降装置如图所示.轴AB的直径d=4cm，CD为的矩形截面杆,材料都是Q235钢,已知力P=200N.（1）试求杆CD的最大正应力；（2）求轴AB的工作安全系数。提示:CD杆是压缩与弯曲的组合变形问题。AB轴是弯曲与扭转的组合变形构件，E处是危险截面，M=154.5N*m，T=173.2Nm。8-9一轴上装有两个圆轮如图所示，P、Q两力分别作用于两轮上并处于平衡状态。圆轴直径d=110mm，=60Mpa，试按照第四强度理论确定许用载荷。810铁道路标的圆信号板,装在外径D=60mm的空心圆柱上。若信号板上作用的最大风载的强度p=2kPa，已知，试按第三强度理论选定空心柱的壁厚。811一传动轴其尺寸如图所示,传递的功率P=7kW,转速，齿轮I上的啮合力与齿轮结圆切线成的夹角，皮带轮上的两胶带平行，拉力为和,且。若，试在下列两种情形下，按第三强度理论选择轴的直径。（1）带轮质量忽略不计;（2）考虑带轮质量，设其质量Q=1。8kN。提示:（1）情形轴的危险截面在支座B处，M=800，T=334。（2）情形轴的危险截面也在支座B处，M=877，T=334。812已知一牙轮钻机的钻杆为无缝钢管,外直径D=152mm，内直径d=120mm，许用应力.钻杆的最大推进压力P=180 kN，扭矩T=17.3kN*m，试按第三强度理论校核钻杆的强度。参考答案81解:对A点取矩M（A）=FB2。5P0。75=0FB=0.9kN可以得到弯矩图FAB=Pcos= 2。4kN由轴向力产生的压应力=2400/0。01=240000=0。24由弯矩在梁的截面上产生的最大正应力为=1125/0。000167=6.74=6.74在梁街面上产生的最大的拉应力=6。740。24=6。5最大的压应力=6。740。24=6。988-2解： 水塔的底端的截面面积：A=19。625m2由重力G产生的压应力为：=G/A由风压合力P产生的最大正应力为=12.27m3=M/W=P(H+h)/W=0。088MPa由已知条件可得：0+ 0。088MPa0.212MPa 1。727kNG4。163kN83M（C)= Fb1。25-G1。25=0 Fb=G=30kN轴向力FBC=Fbcos30。=29.58kNMmax=18750Nm由弯矩产生的正应力=My/Iz由轴向力产生的正应力=FBC/A其中A为梁的横截面面积+g=140MPa查表得选择18号工字钢84答：算得=1。52,所以安全.8-5答：增大7倍.8-8答：（1)（2）按第三强度理论,n=6。5按第四强度理论，n=7。08-10答:=0。26cm811答:（1)d=48。1mm ，（2） d=49.5mm