工程力學習題答案7廖明成

1、習題解答第七章桿類構(gòu)件的應(yīng)力分析與強度計算河南理工大學第七章第七章桿類構(gòu)件的構(gòu)件的應(yīng)力分析與力分析與強度計算習題F?200kNF?100kN7.1圖示階梯形梯形圓截面桿截面桿AC，承受，承受軸向載荷與荷與AB段的直徑段的直徑12d?40mm。如欲使。如欲使BC與AB段的正段的正應(yīng)力相同，力相同，試求BC段的直徑。段的直徑。1FF12CAB題7.1圖解：如解：如圖所示：物體所示：物體僅受軸力的作用，在有兩個作用力的情況下力的作用，在有兩個

2、作用力的情況下經(jīng)分析受力情況有：析受力情況有：F?FF?F?FAB段受力：段受力：BC段受力：段受力：NAB1NBC12F4?F4F?NABNAB1???AB段正段正應(yīng)力：力：AB22??A?d0.04AB1??4F?FF4?F12?NBCNBC???BC段正段正應(yīng)力：力：BC22??A?ddBC22而BC與AB段的正段的正應(yīng)力相同力相同???即，即，BCABF?F12d?40mm?49mm解出：解出：2F12A?500mmF?50kN

3、7.2圖示軸向受拉等截面桿，橫截面面向受拉等截面桿，橫截面面積，載荷。荷。試求圖示斜截示斜截??o??30面mm上的正上的正應(yīng)力與切力與切應(yīng)力，以及桿內(nèi)的最大正力，以及桿內(nèi)的最大正應(yīng)力與最大切力與最大切應(yīng)力。力。mFFm題7.2圖FF50000?N???Pa?100MPa解：拉桿橫截面上的正解：拉桿橫截面上的正應(yīng)力??60AA500?10應(yīng)用斜截面上的正用斜截面上的正應(yīng)力和剪力和剪應(yīng)力公式：力公式：??2?????0?sin2?cos?

4、??303002有圖示斜截面示斜截面mm上的正上的正應(yīng)力與切力與切應(yīng)力為：66習題解答第七章桿類構(gòu)件的應(yīng)力分析與強度計算河南理工大學???43.3MPa?75MPa??3030?????100MPa?0當時，正，正應(yīng)力達到最大，力達到最大，其值為值為max?0即：拉即：拉壓桿的最大正桿的最大正應(yīng)力發(fā)生在橫截面上，其生在橫截面上，其0.51750.5175??F?40.98KNF?40.98KN所以取，即所以取，即MAX7.4圖示簡易起重

5、易起重設(shè)備設(shè)備中，中，BC為一剛性桿，性桿，AC為鋼質(zhì)圓為鋼質(zhì)圓截面桿截面桿，已知，已知AC桿的直徑桿的直徑為????170MPad?40mmF?60kN，許用拉用拉應(yīng)力為，外力，，外力，試校核校核AC桿的桿的強度。度。AF3mNACαFCBNB4mFF題7.4圖解：解：C鉸鏈鉸鏈的受力的受力圖如圖所示，平衡條件所示，平衡條件為??F?0?0F?FcosNBNAX??F?0?F?0FsinNAY5F4FF?F?=100KN，=80KN解

6、上面兩式有解上面兩式有NBNA334?F?NA?79.58MPa?AC桿所受的拉桿所受的拉應(yīng)力為AC2??0.04??????170MPa所以有所以有ACAC所受所受載荷在荷在許可范可范圍內(nèi)。內(nèi)。7.5圖示結(jié)構(gòu)，構(gòu)，AB為剛為剛性桿，性桿，12兩桿兩桿為鋼為鋼桿，橫截面面桿，橫截面面積分別為????22??160MPaFA?200mmA?300mm，材料的，材料的許用應(yīng)力。力。試求結(jié)構(gòu)許可載荷。21FN1F12N2120.5m1.5mA