軸向拉壓習(xí)題答案2

1、第 2 章 軸向拉伸和壓縮 軸向拉伸和壓縮主要知識點： 主要知識點：（1）軸向拉伸（壓縮）時桿的內(nèi)力和應(yīng)力；（2）軸向拉伸（壓縮）時桿的變形； （3）材料在軸向拉伸和壓縮時的力學(xué)性能；（4）軸向拉壓桿的強度計算； （5）簡單拉壓超靜定問題。軸向拉伸（壓縮）時桿的變形 軸向拉伸（壓縮）時桿的變形4. 一鋼制階梯桿如圖所示。已知沿軸線方向外力 F1=50kN，F(xiàn)2=20kN，各段桿長l1=100mm，l2=l3=80mm，橫截面面積 A1

2、=A2=400mm2，A3=250mm2，鋼的彈性模量E=200GPa，試求各段桿的縱向變形、桿的總變形量及各段桿的線應(yīng)變。解：（1）首先作出軸力圖如圖 4-11 所示，由圖知 ， 。 kN FN 30 1 ? ? kN F F N N 20 3 2 ? ?（2）計算各段桿的縱向變形m m EAl F l N 56 93 311 11 10 75 . 3 10 400 10 20010 100 10 30 ???? ? ? ? ? ??

3、 ? ? ? ? ? ?m m EAl F l N 56 93 322 22 10 0 . 2 10 400 10 20010 80 10 20 ???? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?(3)桿的總變形量 。 m l l l l 53 2 1 10 45 . 1 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?(4)計算各段桿的線應(yīng)變45111 10 75 . 3 10 . 010 75 . 3 ??? ? ? ? ? ? ? ? ll ?

4、45222 10 5 . 2 08 . 010 0 . 2 ??? ? ? ? ? ? ll ?45333 10 0 . 4 08 . 010 2 . 3 ??? ? ? ? ? ? ll ?材料在軸向拉伸和壓縮時的力學(xué)性能 材料在軸向拉伸和壓縮時的力學(xué)性能 5. 試述低碳鋼拉伸試驗中的四個階段，其應(yīng)力—應(yīng)變圖上四個特征點的物理意義是什么？答： 答：低碳鋼拉伸試驗中的四個階段為彈性階段、屈服階段、強化階段和頸縮階段。在彈性階段，當(dāng)應(yīng)力小

5、于比例極限σp 時，材料服從虎克定律；當(dāng)應(yīng)力小于彈性極限σe 時，材料的變形仍是彈性變形。屈服階段的最低點對應(yīng)的應(yīng)力稱為屈服極限，以σs 表示。強化階段最高點所對應(yīng)的應(yīng)力稱為材料的強度極限，以σb 表示，它是材料所能承受的最大應(yīng)力。m m EAl F l N 56 93 333 33 10 2 . 3 10 250 10 20010 80 10 20 ???? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?圖 5-92 2 4 2639 . 21

6、 10 9 . 21 10 16010 350] [ cm m m FACNACAC ? ? ? ?? ? ? A ??2 2 4 26335 10 35 10 10010 350] [ cm m m FBCNBCBC ? ? ? ?? ? ? A ??（3） AC 由兩根槽鋼構(gòu)成，故每根槽鋼橫截面面積為 ，查表后確定選用 2 11 2 1 cm AC ? A10 號熱軋槽鋼。桿 BC 由一根工字鋼構(gòu)成，故橫截面面積為 ，查表后確定選用

7、 20a 號工 2 35cm BC ? A字鋼。8. 剛性桿 AB 由圓截面鋼桿 CD 拉住，如圖所示，設(shè) CD 桿直徑為 d=20mm，許用應(yīng)力[?]=160MPa，求作用于點 B 處的許用載荷 F。解：（1）先求出 DC 桿的軸力 FN 與許用載荷 F 的關(guān)系，設(shè) DC 桿對剛性桿 AB 拉力為 FDC，如右圖所示，將研究剛性桿 AB 對 A 點列平衡方程， 0 5 . 2 1 sin ? ? ? ? F FDC ? 75 . 0

8、 tan ? ?故 。 F F FDC 17 . 4 sin / 5 . 2 ? ? ?DC 桿對剛性桿 AB 的拉力為 FDC，在數(shù)值上等于 DC 桿的軸力 FN，即 （a） F FN 17 . 4 ?（2）求許可的最大載荷 F將 ，代入(a)式得到許可的最大載荷 kN N A F DC N 2 . 50 10 160 020 . 0 4 14 . 3 ] [ 6 2 ? ? ? ? ? ? ?。 kN F F N 12 17 .