郑州大学工程力学(静力学与材料力学)课后习题答案(单辉祖) 下载本文

Fb50?103?bs???12.5 MPa

Ab40?1008-32 图示摇臂,承受载荷F1与F2作用,试确定轴销B的直径d。已知载荷F1=50 kN,F2=35.4

kN,许用切应力[τ] =100 MPa,许用挤压应力[σbs] =240 MPa。 A F1

FB D-D 40 80 D d 0 45 450 B C

6 10 6 F2

D

解:(1) 对摇臂ABC进行受力分析,由三力平衡汇交定理可求固定铰支座B的约束反力;

FB?F12?F22?2F1F2cos450?35.4 kN

(2) 考虑轴销B的剪切强度;

FBFQ???2???? d?15.0 mm

AS1?d24考虑轴销B的挤压强度;

?bs?FbF?B???bs? d?14.8 mm Abd?10d?15 mm

(3) 综合轴销的剪切和挤压强度,取

8-33 图示接头,承受轴向载荷F作用,试校核接头的强度。已知:载荷F=80 kN,板宽b=80

mm,板厚δ=10 mm,铆钉直径d=16 mm,许用应力[σ]=160 MPa,许用切应力[τ] =120 MPa,许用挤压应力[σbs] =340 MPa。板件与铆钉的材料相等。

b

F F

δ

δ

F

F d

解:(1) 校核铆钉的剪切强度;

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1FF??QA?4?99.5 MPa?2????120 MPaS1

4?d(2) 校核铆钉的挤压强度;

1Fbbs?A?4F??125 MPa???bs??340 MPa

bd?(3) 考虑板件的拉伸强度;

对板件受力分析,画板件的轴力图;

1 2

F/4

F/4 F/4 b F/4 F

1 2 F N F 3F/4

F/4 (+)

x

校核1-1截面的拉伸强度

3F?FN11?A?4b?2d)??125 MPa???? ?160 MPa 1(校核2-2截面的拉伸强度

?FN11?A?F?d)??125 MPa???? ?160 MPa 1(b所以,接头的强度足够。

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9-1 试求图示各轴的扭矩,并指出最大扭矩值。

a a

M M

(a)

500 500 500

2kNm 1kNm 1kNm 2kNm

(c)

解:(a)

(1) 用截面法求内力,取1-1、2-2截面;

1

M M 1

(2) 取1-1截面的左段; 1 T1

M 1

a a 2M (b)

300 300 300 M 1kNm 2kNm (d)

3kNm 2 2 x

?M(3) 取2-2截面的右段;

x?0 T1?M?0 T1?M

T2 2 x 2 ?M(4) 最大扭矩值:

x?0 ?T2?0 T2?0

MTmax?M

(b)

(1) 求固定端的约束反力;

MA

1 2 1 2M 2 M x ?Mx?0 ?MA?2M?M?0 MA?M

50

(2) 取1-1截面的左段;

MA

1 T1 x

1 ?Mx?0 ?MA?T1?0 T1?MA?M

(3) 取2-2截面的右段; 2 T2

2 M x ?Mx?0 ?M?T2?0 T2??M

(4) 最大扭矩值:

Tmax?M

注:本题如果取1-1、2-2截面的右段,则可以不求约束力。

(c)

(1) 用截面法求内力,取1-1、2-2、3-3截面;

1 2 3

2kNm 1 1kNm 2 1kNm 3 2kNm (2) 取1-1截面的左段;

1

T1

x

2kNm 1

?Mx?0 ?2?T1?0 T1?2 kNm

(3) 取2-2截面的左段; 2 T2

x

2kNm 1kNm 2 ?Mx?0 ?2?1?T2?0 T2?1 kNm

(4) 取3-3截面的右段;

3 T3

x

3 2kNm ?Mx?0 2?T3?0 T3?2 kNm

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