在截面在截面解得
5-8 解:最大应力发生在耳轴根处 解得 5-9解:(a)(b)
(d)(e)查表
(f)
5-10 解:此横梁为变截面梁,应校核C、D二截面的强度
(1)计算C、D二截面的弯矩 (2)计算惯性矩 (3)校核横梁强度
D截面处
C截面处
5-11 解:截面A处弯矩
截面A的上缘处, 截面A的下缘处, 得
,
5-13 试求题5-1中截面I-I上A、B、C、D各点处的切应力。 5-14 解: 由平衡条件可得 力强度条件。 得 5-17 解:
(1)求距离 x
, 再用杠杆的弯曲正应力强度条件及销钉的剪应
由 由
, ,
得
得
若使两台吊车都不致超载,就要求
(2)选择工字钢型号
当重量P在辅助梁的中点时弯矩最大如图(b)(c)。则 由弯矩正应力强度条件,
查表,选50.b号工字钢。 5-18 解: 提示,算出无幅梁和有幅梁二种情形得罪大弯矩,使前者除以1.3应等于后者。 得到
.
第六章
习题
6—1 用积分法求以下各梁的转角方程、挠曲线方程以及指定的转角和挠度。已知抗弯刚度EI为常数。
6-2、用积分法求以下各梁的转角方程、挠曲线方程以及指定的转角和挠度。已知抗弯刚度EI为常数。 6-3、用叠加法求图示各梁中指定截面的挠度和转角。已知梁的抗弯刚读EI为常数。
6-4阶梯形悬臂梁如图所示,AC段的惯性矩为CB段的二倍。用积分法求B端的转角以及挠度。 6-5一齿轮轴受力如图所示。已知:a=100mm,b=200mm,c=150mm,l=300mm;材料的弹性模量E=210Pa;轴在轴承处的许用转角[]
=0.005rad。近似的设全轴的直径均为d=60mm,试校核轴的刚度。
回答:
6-6一跨度为4m的简支梁,受均布载荷q=10Kn/m,集中载荷P=20Kn,梁由两个槽钢组成。设材料的许用应力[]=160Ma,梁的许 用挠度[]=不计。
6-7两端简支的输气管道,外径D=114mm。壁厚=4mm,单位长度重量q=106N/m,材料的弹性模量E=210Gpa。设管道的许用挠度
试确定管道的最大跨度。
。试选择槽钢的号码,并校核其刚度。梁的自重忽略
6-8 45a号工字钢的简支梁,跨长l=10m,材料的弹性模量E-210Gpa。若梁的最大挠度不得超过
,求梁所能承受的布满全梁的
最大均布载荷q。 6-9一直角拐如图所示,AB段横截面为圆形,BC 段为矩形,A段固定,B段为滑动轴承。C端作用一集中力P=60N。有关尺寸如
图所示。材料的弹性模量E=210Gpa,剪切弹性模量G=0.4E。试求C端的挠度。
提示:由于A端固定,B端为滑动轴承,所以BC杆可饶AB杆的轴线转动。C端挠度由二部分组成;(1)把BC杆当作悬臂梁,受 集中力P作用于C端产生的挠度转在C锻又产生了挠度 C端的挠度
,
,;(2)AB杆受扭
。最后,可得
6-10、以弹性元件作为测力装置的实验如图所示,通过测量BC梁中点的挠度来确定卡头A处作用的力P,已知
,
梁截面宽b=60mm,高h=40mm,材料的弹性模量E=210Gpa。试问当百
分表F指针转动一小格(1/100mm)时,载荷P增加多少? 6-11试求以下各梁的支反力,并做弯矩图。
由图可见有三个支反力,但在平面能够力系中,只可列出二个静力平衡方程,可知此梁是静不定梁问题。 (1)选取静定基,建立变形条件
假想解除多余约束C,选取静定基如图(b),变形条件为 (2)计算变形
(3) 建立补充方程,解出多余反力 利用变形条件,可得补充方程 算出中间支座的反力,
(4) 由平衡条件求其他支座反力
因为此梁的载荷和结构有对称性,可知 (5) 作弯矩图如图c)
在中间支座处
6-12加热炉内的水管横梁,支持在三个支点上,承受纵管传来的钢锭载荷。求A、B、C处的反力。并作横梁的弯矩图。
提示:横管简化成三支点的静不定梁。
6-13在车床加工工件,已知工件的弹性模量E=220GP a,试问(1)按图(a)方式加工时,因工件而引起的直径误差是多少?
(2)如在工件自由端加上顶尖 后,按车刀行至工作中点时考虑(b),这时因工件变形而引起的直径误差又是多少?(3)二 者误差的百分比如何?
提示:(a)情形可简化成在右端作用一集中力P的静定是悬臂梁,(b)情形可简化成左端固定右端简支的静不定梁,在中点作
用一集中力P。计算直径的误差时,应是所求得挠度的二倍。 6-14、悬臂梁AB因强度和刚度不足,用同材料同截面的一根短梁AC加固,如图所示。问(1)支座C处的反力
为多
少?(2)梁AB的最大弯矩和最大挠度要比没有梁 AC支撑时减少多少?
6-15、图示一铣床齿轮轴AB,已知传动功率
,n=230rpm,D轮为主动轮。若仅考虑齿轮切向力的影响,试求此 轴的弯矩图。
参考答案
6—1 解:(a)
挠曲线微分方程为: 积
分得 (1)
(2)
在固定端A,转角和挠度均应等于零,即:
当x=0时,
;
把边界条件代入(1),(2)得
C=0 D=0
再将所得积分常数
(3)
求B点处转角和挠度
x=l时代入(3),(4)
(b)任意截面上的弯矩为: 挠曲线的微分方程:
转速
:
4)
(