第二章 轴向拉伸与压缩
1、试求图示各杆1-1和2-2横截面上的轴力,并做轴力图。 （1） （2）
22Fq?Fa12F2F12F2F121aaa
2、图示拉杆承受轴向拉力F=10kN，杆的横截面面积A=100mm 。如以?表示斜截面与横
2
截面的夹角，试求当?=10°,30°,45°,60°,90°时各斜截面上的正应力和切应力,并用图表示其方向。
?FF
3、一木桩受力如图所示。柱的横截面为边长200mm的正方形,材料可认为符合胡克定律,其弹性模量E=10GPa。如不计柱的自重，试求：
100kN(1)作轴力图；
(2)各段柱横截面上的应力； (3)各段柱的纵向线应变；
A160kNC3m(4)柱的总变形。
B1.5m 4、(1)试证明受轴向拉伸(压缩)的圆截面杆横截面沿圆周方向的线应变?d,等于直径方向的线应变?d。
(2)一根直径为d=10mm的圆截面杆,在轴向拉力F作用下,直径减小0.0025mm。如材料的弹性摸量E=210GPa，泊松比?=0.3,试求轴向拉力F。
(3)空心圆截面钢杆,外直径D=120mm,内直径d=60mm,材料的泊松比?=0.3。当其受轴向拉伸时, 已知纵向线应变?=0.001,试求其变形后的壁厚?。
5、图示A和B两点之间原有水平方向的一根直径d=1mm的钢丝,在钢丝的中点C加一竖直荷载F。已知钢丝产生的线应变为?=0.0035,其材料的弹性模量E=210GPa，钢丝的自重不计。试求：
(1) 钢丝横截面上的应力(假设钢丝经过冷拉,在断裂前可认为符合胡克定律)； (2) 钢丝在C点下降的距离?； (3) 荷载F的值。
2mACFB?
6、简易起重设备的计算简图如图所示.一直斜杆AB应用两根63mm×40mm×4mm不等边角钢组成,钢的许用应力[?]=170MPa。试问在提起重量为P=15kN的重物时,斜杆AB是否满足强度条件?
B30?CFAP
7、一结构受力如图所示,杆件AB,AD均由两根等边角钢组成。已知材料的许用应力
[?]=170MPa，试选择杆AB,AD的角钢型号。
BC30?300kNmAE2mD
8、一桁架受力如图所示。各杆都由两个等边角钢组成。已知材料的许用应力[?]=170MPa，试选择杆AC和CD的角钢型号。
220kN220kNAB3mC4m4mD4m
9、简单桁架及其受力如图所示，水平杆BC的长度l保持不变，斜杆AB的长度可随夹角?的变化而改变。两杆由同一材料制造,且材料的许用拉应力与许用压应力相等。要求两杆内的应力同时达到许用应力,且结构总重量为最小时,试求: (1) 两杆的夹角?值； (2) 两杆横截面面积的比值。
A?ClBF
第三章 扭 转
1、一传动轴作匀速转动，转速n=200r/min，轴上转有五个轮子，主动轮II输入的功率为60kW，从动轮,I，III，IV，V，依次输出18kW，12kW，22kW，和8kW。试作轴的扭矩图。
M2M1M3M4M511.75m21.5m342.5m1.5m5
2、空心钢轴的外径D=100mm，内径d=50mm。已知间距为l=2.7m的两横截面的相对扭转角
?=1.8°，材料的切变模量G=80GPa。试求:
(1)轴内的最大切应力；
(2)当轴以n=80r/min的速度旋转时,轴所传递的功率。
3、实心圆轴的直径d=100mm，长l=1m，其两端所受外力偶矩Me=14 kN·m，材料的切变模量G=80GPa。试求：
(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。
MeAABCBMeO25100
4、图示等直圆杆，已知外力偶矩MA=2.99 kN·m，MB=7.20 kN·m，MC=4.21 kN·m，许用切应力[?]=70Mpa，许可单位长度扭转角[?']=1(°)/m，切变模量G=80GPa。试确定该轴的直径d。
MAdMBBMCC
A
1m0.5m5、阶梯形圆杆， AE段为空心，外径D=140mm，内径d=100mm；BC段为实心，直径
d=100mm。外力偶矩MA=18 kN·m，MB=31 kN·m，MC=14 kN·m。已知: [?]=80MPa,
[?']=1.2(°)/m， G=80GPa。试校核该轴的强度和刚度。
MAdDMBdMCC
A
EB