工程力学C主观题第三次作业.doc

工程力学C主观题第三次作业主观题(共24道小题）22。 曲柄连杆机构的活塞上作用有力F=400N。如不计摩擦和所有构件的重量，问在曲柄OA上应加多大的力偶矩Me方能使机构在图示位置平衡？解：23. 试求图示各杆1-1和22横截面上的轴力，并作轴力图。解:24。 试求图示等直杆横截面11，2-2和33上的轴力,并作轴力图。若横截面面积 ，试求各横截面上的应力。25。试求图示阶梯状直杆横截面11，2-2和33上的轴力，并作轴力图。若横截面面积 ，并求各横截面上的应力。26。简易起重设备的计算简图如图所示.已知斜杆AB用两根 不等边角钢组成，钢的许用应力。试问在提起重量为的重物时，斜杆AB是否满足强度条件？27. 图a所示为左端固定而右端自由的轴向受力杆件.试求、-横截面上的轴力,并作轴力图。28。 一横截面为正方形的砖柱分上下两段，其受力情况、各段长度及横截面尺寸如图a所示.已知F=50kN,试求荷载引起的最大工作应力.解:首先作柱的轴力图如图b所示. 由于此柱上下两段的横截面尺寸不同,故不能应用公式（7-3)计算柱的最大工作应力，必须利用公式（7-2）求出每段柱的横截面上的正应力,然后进行比较以确定全柱的最大工作应力。 、两段柱(图a）横截面上的正应力分别为29。 一横截面为矩形的钢制阶梯状直杆，其受力情况及各段长度如图 a所示.AD段和DB段的横截面面积为BC段横截面面积的两倍.矩形截面的高度与宽度之比h / b = 1.4，材料的许用应力、= 160 MPa。试选择各段杆的横截面尺寸h和b。解：首先作杆的轴力图如图b所示. 此杆为变截面杆，最大工作应力不一定出现在轴力最大的AD段横截面上。由于DB段的横截面面积与AD段相同，而轴力较小，故其工作应力一定小于AD段的.于是只需分别对AD段和BC段进行计算. 对于AD段，按强度条件要求其横截面面积AI为30. 有一三角架如图所示,其斜杆由两根80807等边角钢组成，横杆由两根10号槽钢组成,材料均为Q235钢，许用应力=120MPa。试求许用荷载F.31。 图a所示为一阶梯形钢杆，AB段和BC段的横截面面积为A1=A2=500mm2，CD段的横截面面积为A3=200mm2。已知钢的弹性模量E=2.0105MPa.试求杆的纵向变形l。图中长度单位为mm.解:此杆的轴力图如图b所示。由于各段杆的轴力和横截面面积不尽相同，故须分段利用拉压胡克定律求各段杆的纵向变形，它们的代数和才是整个杆的纵向变形l。32。 试作图示各杆的轴力图，并分别指出最大拉力和最大压力的值及其所在的横截面（或这类横截面所在的区段)。解: （a）AB段：30kN（拉)，BC段：0 , CD段：20 kN（压)；（b）AB段:10kN(拉)，BC段：10 kN（压）， CD段:20kN（拉）；（c)AB段：0,BC段：10kN（拉），CD段：15kN（拉） 33。 试判定图示杆系是静定的,还是超静定的;若是超静定的，试确定其超静定次数，并写出求解杆系内力所需的位移相容条件（不必具体求出内力）。图中的水平杆是刚性杆，各杆的自重均不计.解：1次超静定34。35。 (1)最大切应力及两端截面间的相对扭转角；（2）图示截面上A,B,C三点处切应力的数值及方向;（3）C点处的切应变.36。 （1)最大切应力； （2）截面A相对于截面C的扭转角。 37。38。 39. 一传动轴的计算简图如图a所示,作用于其上的外力偶之矩的大小分别是：MA=2kNm，MB=3。5 kNm，MC=1kNm,MD=0。5 kNm,转向如图。试作该传动轴的扭矩图。40. 一实心圆截面传动轴,其直径d=40mm，所传递的功率为30kW，转速n=1400r/min。该轴由45号钢制成,许用切应力=40MPa，切变模量G=8104MPa，单位长度杆的许用扭转角= 1/m。试校核此轴的强度和刚度。 解：首先计算扭转力偶矩M。41. 传动轴如图a所示，其转速n=300 r/min,主动轮A输入的功率P1=500kW；若不计轴承摩擦所耗的功率，三个从动轮B、C、D输出的功率分别为P2=150kW，P3=150kW，P4=200kW。该轴是用45号钢制成的空心圆截面杆，其内外直径之比a=1/2。材料的许用切应力t=40MPa，其切变模量G=8104 MPa。单位长度杆的许用扭转角=0.3/m。试作轴的扭矩图，并按强度条件和刚度条件选择轴的直径.42。 试作图示各杆的扭矩图,并指出最大扭矩的值及其所在的横截面（或这些横截面所在的区段）.解:(a)Tmax=Me；（b）Tmax=2 Me,在CD段；（c)Tmax=3kNm，在DE段43. 直径50mm的钢圆轴，其横截面上的扭矩T=1。5kNm，试求横截面上的最大切应力。解： 44。 空心钢圆轴的外直径D=80mm,内直径d=62。5mm，外力偶之矩Me=10Nm。已知钢的切变模量G=8104MPa。 试作横截面上切应力的分布图; 试求最大切应力和单位长度扭转角。解：45。圆轴的直径d=50mm，转速为120r/min.若该轴横截面上的最大切应力等于60MPa，试问所传递的功率是多少?解： PkW=18。5kW EDUCATION