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北科大《固态相变》12道练习题

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《固态相变》课程12道复习题

北科大 chenleng老师

1.什么是一级相变?什么是二级相变?并举例说明。

?

分类标志:热力学势及其导数的连续性。自由能和内能都是热力学函数,它们的第一阶导数是压力(或体积)和熵(或温度)等,而第二阶导数是比热、膨胀率、压缩率和磁化率等。

第一类相变(一级相变):凡是热力学势本身连续,而第一阶导数不连续的状态突变,称为第一类相变。第一阶导数不连续,表示相变伴随着明显的体积变化和热量的吸放(潜热)。普通的气液相变、液固相变、金属和合金的多数固态相变、在外磁场中的超导转变,属于第一类相变。

第二类相变(二级相变):热力学势和它的第一阶导数连续变化,而第二阶导数不连续的情形,称为第二类相变。这时没有体积变化和潜热,但膨胀率、压缩率和比热等物理量随温度的变化曲线上出现跃变或无穷的尖峰。超流、没有外磁场的超导转变、气液临界点、磁相变、合金中部分有序-无序相变,属于第二类相变。习惯上把第二类以上的高阶相变,通称为连续相变或临界现象。玻色-爱因斯坦凝结现象是三级相变。

按相变方式分类:形核长大型相变、连续型相变……<材基P595>

按原子迁移特征分类:扩散型相变、无扩散型相变

2.回答以下问题:(1)经典形核理论的均匀形核和非均匀形核的临界核心的曲

率半径哪个更大?为什么?(2)均匀形核和非均匀形核的临界核心形成功哪个更大,为什么?(3)均匀形核和非均匀形核的形核速率哪个更大,为什么?(4)经典形核理论对再结晶核心的形成是否适用,为什么?(5)两相转变的平衡温度与再结晶温度的本质有何区别,并给出解释。

?

非均匀形核:

(1)应该特别注意到,在相同的过冷度下,非均匀形核的临界曲率半径和均匀形核临界半径是相同的。

(2)非均匀形核时,因为和浸润角有关的f(θ)总是小于1,所以非均匀形核的临界形核功总比均匀形核小。

(3)在凝固时液相中都含有大量的形核靠背,例如盛放液体的容器模壁、液体中含的微小固态微粒等。所以,实际的凝固过程中非均匀形核率总比均匀

形核的形核率要高得多;在固态相变时,由于位错,层错,晶界的影响,非均匀形核的形核率大于均匀形核。

(4)不适用。由于再结晶的驱动力(储存能)远比一般相变的驱动力小,而晶界能却和相变的相界能差不多,所以形核的临界核心尺寸非常大(>0.1mm),以至实际上不能实现。或者,从另一个角度看,当形成一个合理尺寸的核心时,必须在几个nm范围内有20%数量级的局部弹性应变,这也是不可能的。这样,所谓再结晶核心并不是热力学意义上的核心,它只是在变形结构中再结晶前预先存在的几乎没有变形的小体积。

(5)相变必有一个临界温度,该临界温度是热力学意义的温度。再结晶临界温度只是一个动力学意义的温度,无明确值。定义:在一定时间内(1小时)刚好完成(常用完成95%或98%)再结晶的温度。变形量足够大时,一般纯金属的再结晶温度为:(0.35~0.4)Tm

3.在金属和合金中,一般的扩散型相变的临界核心尺寸的数量级有多大?临界

核心形成功的数量级有多大?

临界晶核尺寸纳米级;临界形核功10-18J

4.从自由能-成分曲线、新相成分和结构、界面、扩散方式和转变速率等方面

的特点比较调幅分解与形核长大型脱溶转变。

a.自由能成分曲线:调幅分解在拐点线之内;脱溶转变在拐点线之外

b.新相成分和结构:调结构不变,成分变;脱结构变,成分变

c.界面:调共格;脱共格→半共格→非共格

d.扩散方式:调上坡扩散;脱下坡扩散

调幅分解形核长大型变形

成分连续变化,最后达到平衡新相始终保持平衡成分,不随时间变化

相界面开始无明显相界面,最后才变明显始终都有明显的相界面

组织形

态两相大小分布规则,一般不是球状,

组织均匀性好

大小不一,分布漫乱,常呈

球状,组织均匀性差

结构成分不同,结构相同的两相新相和母相在结构、成分均不同

5.马氏体相变是为什么新相和母相有择优趋向关系?

替换原子经无扩散位移(均匀和不均匀变形)、由此产生的形状改变和表面浮涂、呈不变平面应变特征的一级、形核-长大型相变。无扩散是指,相变过程中,没有原子的长程扩散,或者虽有扩散但不是引起相变的必须的或者重要原因。

择优取向指母相、新相沿一定晶面平行,这样可使能量低、稳定,故有择优取向。

从贝因模型到马氏体相变的唯象理论(图加文字)

6.什么是块状转变?它的界面迁移过程和再结晶过程很相似,比较块状转变和

再结晶的速度那个更快?为什么?

?

定义为:成分不变,通过相界扩散的形核-长大型相变;包括结构改变和有序化,产物一般呈块状组织,有时也呈平面边界,与母相晶粒没有完整的位向关系,没有点阵对应。

块状转变速率快,因为块状转变的驱动力比再结晶的要大几个数量级。

7.简述贝氏体转变机制。

a.柯俊:刚形成贝氏体时,呈现表面浮突,认为马氏体这一相变与马氏体相变一样,属于切边相变。但与马氏体相变不一样,其形成速度较慢,是由于受碳扩散的影响。受碳扩散影响,有浮突,与马氏体同属不变平面应变,有切变分力;

b.Bhadeshia:切变形核、切变长大,不可穿越晶界,相变不完全性,认为贝氏体相变的形状改变诱发紧邻奥氏体塑性适配,使相界失去共格性,束状显微组织;

c.Aaronson:有浮突,但不是倾斜性,是帐篷型的,非不变平面应变,由扩散长大的台阶机制形成。

8.朗道理论的基本思想?什么是序参量,在结构转变和铁磁转变中可以选什么

作为序参量?连续相变的本质是什么?

?

基本思想:用序参量的幂级数展开式来表示相变温度附近的自由能。

序参量:一个系统从高对称相转变为低对称相时,系统的某一个物理量η将从高对称相中的0值转变为低对称相中的非0值,这个物理量η称为序参量。

Γ(M)=Γ0(T)+1/2a(T)M2+1/4b(T)M4+…

连续相变:是指T=Tc时序参量连续地从0值变到非0值的相变。

连续相变的本质:物理参数的无穷小变化引起对称性的破缺。

共同特征:物质有序程度的改变以及与之相伴的物质对称性的改变。

无体积变化和潜热;不需消耗有限能量;序参量变化连续;相变为一种突变。

9.相变的驱动力是什么?再结晶的驱动力是什么?什么是均匀形核和非均匀

形核?两者的临界核心半径的大小有何区别,为什么?经典形核理论对凝固、脱溶、马氏体转变、再结晶和调幅分解等转变都适用吗,为什么?

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答:相变驱动力:恒温恒压条件下,新旧相的摩尔吉布斯自由能差;

再结晶驱动力:形变储存能;

均匀形核:在母相中产生新相时不依靠任何靠背,均匀母相中各处形核几率相等。

非均匀形核:新相的形核需要依靠母相中某些特定位置,如晶界、位错、模型壁等。

经典形核理论对再结晶不适用,其他都适用。因为再结晶没有晶体结构变化,驱动力不是相变两相的自由能差,而是形变储存能,驱动力小很多。

10.回复和再结晶的本质区别是什么?什么是再结晶的驱动力?什么是再结晶

温度?简要描述以下再结晶现象:(1)连续(原位)再结晶;(2)动态再结晶;(3)亚动态再结晶。

?

答:区别:大角度晶界的迁动。

回复阶段不涉及大角度晶界的迁动,通过点缺陷消除、位错的对消和重排来实现,过程是均匀的,晶粒仍维持原来的取向;再结晶主要通过大角度晶界迁动来完成,会引起大的局部再取向,形变织构可能发生变化。

驱动力是形变储存能;

再结晶温度:人为定义,工业上通常规定在1h内刚好完成(95%或98%)再结晶所对应的温度为再结晶温度,它是一个动力学意义的温度。

现象(1)连续再结晶:在再结晶前已发生脱溶,粒子通过钉扎阻止再结晶。随着保温时间延长,脱溶质点聚集长大,变形基体的位错排列发生改变,逐渐减小位错密度和调整亚晶的取向差和尺寸,最后使基体恢复为变形前的结构状态。这个过程称为连续再结晶或原位再结晶。

(2)动态再结晶:在热加工(在再结晶温度以上)过程中伴随发生的再结晶过程称为动态再结晶。

(3)亚动态再结晶:在动态再结晶时已形成的再结晶核心以及正在推移的再结晶晶粒界面,不必再经过任何孕育期继续长大和推移。

11.再结晶过程的形核机制主要有哪些?一般在哪些地点优先形核?第二相粒

子对再结晶速度可能有哪些影响?分析其原因。

?

答:形核机制:(1)应变诱发晶界迁动形核;

(2)亚晶聚合粗化形核。在大应变变形下,再结晶时经常在原晶界邻域形核。因为形变时在晶界附近总是多个滑移系开动使得该区域有较大的取向梯度,所以在这里易于形核。

再结晶核心优先在原晶界以及局部变形不均匀的区域(有位向梯度的区域)形成。

第二相粒子对再结晶有三方面影响:

①增加变形储存能,从而增加再结晶驱动力

②粒子附近可能作为再结晶形核位置

③弥散和稠密分布的第二相粒子钉扎晶界,阻碍迁动

12.什么是连续动态再结晶?连续动态再结晶分为几何动态再结晶和点阵逐渐

旋转再结晶,简要讨论这两种再结晶现象及其发生条件。

连续动态再结晶:对于高层错能的材料,如铝、铁等,在变形或变形后退火中亚晶界持续吸收位错,最终变为大角度晶界,没有形核和长大的过程,即没有大角度晶界的迁移来消除高能的变形态,这个过程称为“连续动态再结晶”。

其发生条件为:具有低、中层错能的金属,回复过程较慢,热加工时,动态回复未能同步抵消加工时位错的增殖和积累,超过某一临界变形量后发生动态再结晶。

几何动态再结晶:动态回复时,大角度晶界发展成为锯齿状(与亚晶尺寸相当),亚晶尺寸几乎与变形量无关,这样大角度晶界的分数随应变量增加而增加。

如果材料在横截面受到较大的压缩(轧制或热挤压变形),晶粒变为扁平状,最终当晶界的锯齿状波纹尺寸与晶粒厚度相当时,波纹状晶界将会想回贯通,结果形成与亚晶尺寸相当的小等轴晶,它们的晶界是大角度晶界。

这个过程不涉及形核和核心长大,是一种动态连续再结晶。这种连续再结晶是因为大变形过程的几何原因发生的。因此称为几何动态再结晶。

几何动态再结晶的发生条件:假设动态回复的波纹晶粒在压缩变形时相遇碰撞,即:晶粒压缩后的厚度H与亚晶尺寸d大体相等,就认为几何动态再结晶。几何动态再结晶发生的条件取决于原始晶粒的尺寸D,变形条件和亚晶的尺寸d。

点阵逐渐旋转动态再结晶:在材料均匀变形时,需要5个独立的滑移系开动。如果材料缺少独立滑移系来协调不均匀变形,使大角度晶界附近产生点阵转动和动态回复,点阵转动和动态回复逐渐形成再结晶晶粒,即发生动态连续再结晶。

工程力学--材料力学(北京科大、东北大学版)第4版第七章习题答案

工程力学--材料力学(北京科大、东北大学版)第4版第七章习题答案

第七章 习题 7-1 直径d=2cm的拉伸试件,当与杆轴成斜截面上的切应力 时,杆表面上将出现滑移线。求此时试件的拉力P。 7-2在拉杆的某一斜截面上,正应力为,切应力为。试求最 大正应力和最大切应力。 7-3 已知应力状态如图a、b、c所示,求指定斜截面ab上的应力,并画在单元体上。 7-4已知应力状态如图a、b、c所示,求指定斜截面ab上的应力,并画在单元体上。 7-5求图示各单元体的三个主应力,最大切应力和它们的作用面方位,并画在单元体图上。 7-6 已知一点为平面应力状态,过该点两平面上的应力如图所示,求及 主应力、主方向和最大切应力。

7-7 一圆轴受力如图所示,已知固定端横截面上的最大弯曲应力为 40MPa,最大扭转切应力为30 Mpa,因剪力而引起的最大切 应力为6kPa. (1)用单元体画出在A、B、C、D各点处的应力状态;(2)求A点的主应力和最大切应力以及它们的作用面的方位。 7-8 求图示各应力状态的主应力、最大切应力以及它们的作用面的方位。 7-9 设地层为石灰岩,波松比,单位体积重。试计 算离地面400m深处的压应力。

7-10 图示一钢制圆截面轴,直径d=60mm,材料的弹性模量E=210Gpa。 波松比,用电测法测得A点与水平面成方向 的线应变,求轴受的外力偶矩m。 7-11 列车通过钢桥时,在大梁侧表面某点测得x和y向的线应变 ,材料的弹性模量E=200Gpa, 波松比,求该点x、y面的正应力和。 7-12 铸铁薄壁管如图所示,管的外直径D=200mm,壁厚t=15mm,内压p=4MPa,轴向压力P=200Kn,许用应力,波 松比,试用第二强度理论校核该管的强度。

机械原理大作业

机械原理大作业 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020

机械原理大作业三 课程名称:机械原理 设计题目:齿轮传动设计 院系: 班级: 设计者: 学号: 指导教师: 设计时间: 1、设计题目 机构运动简图 机械传动系统原始参数

2、传动比的分配计算 电动机转速min /745r n =,输出转速m in /1201r n =,min /1702r n =, min /2303r n ,带传动的最大传动比5.2max =p i ,滑移齿轮传动的最大传动比4m ax =v i ,定轴齿轮传动的最大传动比4m ax =d i 。 根据传动系统的原始参数可知,传动系统的总传动比为: 传动系统的总传动比由带传动、滑移齿轮传动和定轴齿轮传动三部分实现。设带传动的传动比为5.2max =p i ,滑移齿轮的传动比为321v v v i i i 、、,定轴齿轮传动的传动比为f i ,则总传动比 令 4max 1==v v i i 则可得定轴齿轮传动部分的传动比为 滑移齿轮传动的传动比为 设定轴齿轮传动由3对齿轮传动组成,则每对齿轮的传动比为 3、齿轮齿数的确定 根据滑移齿轮变速传动系统中对齿轮齿数的要求,可大致选择齿轮5、6、7、8、9和10为角度变位齿轮,其齿数: 35,18,39,14,43,111098765======z z z z z z ;它们的齿顶高系数1=* a h ,径向间 隙系数25.0=*c ,分度圆压力角020=α,实际中心距mm a 51'=。

机械原理大作业2-齿轮机构分析

机械原理大作业2-齿轮机构分析

Harbin Institute of Technology 机械原理大作业三 题目:齿轮传动设计 院系:机电工程学院 班级: 姓名: 学号:

哈尔滨工业大学 1、设计题目 如图所示机械传动系统,运动由电动机1输入,经过机械传动系统变速后由圆锥齿轮16输出三种不同的转速,据下表中的原始数据,设计该传动系统。

2、传动比的分配计算 电动机转速n=745r/min,输出转速n1=23 r/min,n2=29 r/min,n3=35 r/min,带传动的最大传动比i pmax=2.8,滑移齿轮传动的最大传动比i vmax=4.5,定轴齿轮传动的最大传动比i dmax=4.5。 根据传动系统的原始参数可知,传动系统的总传动比为 i1=n/n1=745/35=21.286, i2=n/n2=745/29=25.690, i3=n/n3=745/23=32.391, 传动系统的总传动比由带传动、滑移齿轮传动和定轴齿轮传动三部分实现。 设带传动的传动比为i pmax=2.8,滑移齿轮的传动比为i v1, i v2 和i v3, 定轴齿轮传动的传动比为i f,则总传动比 i1= i pmax*i v1*i f, i2= i pmax*i v2*i f,

i3= i pmax*i v3*i f, 令i v3=i vmax=4.5,则可得定轴齿轮传动部分的传动比i f=i3/(i pmax*i vmax)= 32.391/(2.8*4.5)= 2.571, 滑移齿轮传动的传动比 i v1 =i1/(i pmax*i vmax) =21.286/(2.8*2.571)= 2.957 i v2 =i2/(i pmax*i vmax) =25.690/(2.8*2.571)= 3.569 定轴齿轮传动由3对齿轮传动组成,则每对齿轮的传动比为 id=3√i f= 3√2.571 =1.370 小于等于 i pmax = 4 3、设定齿轮齿数及基本参数 根据滑移齿轮变速传动系统中对齿轮齿数的要求,可大致选择齿轮5、6、7、8、9和10为角度变位齿轮,其齿数:z5 = 13,z6 = 38,z7 = 11,z8 =39,z9 = 9,z10 =40。它们的齿顶高系数h a* = 1,径向间隙系数c* = 0.25,分度圆压力角α = 20°,实际中心距a’= 51mm。 根据定轴齿轮变速传动系统中对齿轮齿数的要求,可大致选择齿轮11、12、13和14为角度变位齿轮,其齿数:z11=z13=14,z12=z14=19。它们的齿顶高系数h a* =1,径向间隙系数c*=0.25,分度圆压力角α = 20°,实际中心距a’=51mm。 圆锤齿轮15和16选择为标准齿轮,其齿数:z15=17,z16=24。它们的齿顶高系数h a* =1,径向间隙系数c*=0.2,分度圆压力角α=20°。 4、滑移齿轮变速传动中每对齿轮的几何尺寸及重合度

《数值计算方法》试题集及答案

《数值计算方法》复习试题 一、填空题: 1、????? ?????----=410141014A ,则A 的LU 分解为 A ??? ?????????=? ?????????? ?。 答案: ?? ????????--??????????--=1556141501 4115401411A 2、已知3.1)3(,2.1)2(,0.1)1(===f f f ,则用辛普生(辛卜生)公式计算求得 ?≈3 1 _________ )(dx x f ,用三点式求得≈')1(f 。 答案:, 3、1)3(,2)2(,1)1(==-=f f f ,则过这三点的二次插值多项式中2 x 的系数为 , 拉格朗日插值多项式为 。 答案:-1, )2)(1(21 )3)(1(2)3)(2(21)(2--------= x x x x x x x L 4、近似值*0.231x =关于真值229.0=x 有( 2 )位有效数字; 5、设)(x f 可微,求方程)(x f x =的牛顿迭代格式是( ); ( 答案 )(1)(1n n n n n x f x f x x x '--- =+ 6、对1)(3 ++=x x x f ,差商=]3,2,1,0[f ( 1 ),=]4,3,2,1,0[f ( 0 ); 7、计算方法主要研究( 截断 )误差和( 舍入 )误差; 8、用二分法求非线性方程 f (x )=0在区间(a ,b )内的根时,二分n 次后的误差限为 ( 1 2+-n a b ); 9、求解一阶常微分方程初值问题y '= f (x ,y ),y (x 0)=y 0的改进的欧拉公式为

( )] ,(),([2111+++++=n n n n n n y x f y x f h y y ); 10、已知f (1)=2,f (2)=3,f (4)=,则二次Newton 插值多项式中x 2系数为( ); 11、 两点式高斯型求积公式?1 d )(x x f ≈( ?++-≈1 )] 321 3()3213([21d )(f f x x f ),代数精 度为( 5 ); 12、 解线性方程组A x =b 的高斯顺序消元法满足的充要条件为(A 的各阶顺序主子式均 不为零)。 13、 为了使计算 32)1(6 )1(41310-- -+-+ =x x x y 的乘除法次数尽量地少,应将该表 达式改写为 11 ,))64(3(10-= -++=x t t t t y ,为了减少舍入误差,应将表达式 19992001-改写为 199920012 + 。 14、 用二分法求方程01)(3 =-+=x x x f 在区间[0,1]内的根,进行一步后根的所在区间 为 ,1 ,进行两步后根的所在区间为 , 。 15、 、 16、 计算积分?1 5 .0d x x ,取4位有效数字。用梯形公式计算求得的近似值为 ,用辛卜 生公式计算求得的近似值为 ,梯形公式的代数精度为 1 ,辛卜生公式的代数精度为 3 。 17、 求解方程组?? ?=+=+042.01532121x x x x 的高斯—塞德尔迭代格式为 ?????-=-=+++20/3/)51()1(1)1(2)(2)1(1 k k k k x x x x ,该迭 代格式的迭代矩阵的谱半径)(M ρ= 121 。 18、 设46)2(,16)1(,0)0(===f f f ,则=)(1x l )2()(1--=x x x l ,)(x f 的二次牛顿 插值多项式为 )1(716)(2-+=x x x x N 。 19、 求积公式 ?∑=≈b a k n k k x f A x x f )(d )(0 的代数精度以( 高斯型 )求积公式为最高,具 有( 12+n )次代数精度。

哈工大机械原理大作业凸轮 - 黄建青

H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y 机械原理大作业二 课程名称:机械原理 设计题目:凸轮机构设计 院系:能源学院 班级: 1302402 设计者:黄建青 学号: 1130240222 指导教师:焦映厚陈照波 设计时间: 2015年06月23日

凸轮机构设计说明书 1. 设计题目 设计直动从动件盘形凸轮机构,机构运动简图如图1,机构的原始参数如表1所示。 图1 机构运动简图 表1 凸轮机构原始参数

计算流程框图: 2. 凸轮推杆升程,回程运动方程及推杆位移、速度、加速度线图 2.1 确定凸轮机构推杆升程、回程运动方程 设定角速度为ω=1 rad/s (1) 升程:0°<φ<50° 由公式可得 )]cos(1[20 ?π Φh s -=

)sin( 20 1 ?π ωπΦΦh v = )cos(20 2 2 12?π ωπΦΦh a = (2) 远休止:50°<φ<150° 由公式可得 s = 45 v = 0 a = 0 (3) 回程:150°<φ<240° 由公式得: ()()22 0000200000002200000 0,2(1)(1)1,12(1)(1),2(1)s s s s s s s s s Φhn s h ΦΦΦΦΦΦn Φn ΦΦn h n s h ΦΦΦΦΦΦn Φn n ΦΦΦn hn s ΦΦΦΦΦn Φn ??????'?=---+<≤++?'-? ???''-? =----++ <≤++???'-??? ?'---?'=-++<≤++'-?? 201 00000010002001 000 00n (),(1)(1)n ,(1)(1)n (1),(1)s s s s s s s s Φh v ΦΦΦΦΦΦn Φn ΦΦn h v ΦΦΦΦn Φn n ΦΦΦn h v ΦΦΦΦΦn ΦΦn ω??ω??ω??'=- --+<≤++?'-? ?''-? =- ++<≤++?'-? ?'---'?=--++<≤++''-??

工程力学材料力学第四版[北京科技大学及东北大学]习题答案解析

工程力学材料力学 (北京科技大学与东北大学) 第一章 轴向拉伸和压缩 1-1:用截面法求下列各杆指定截面的内力 解: (a):N 1=0,N 2=N 3=P (b):N 1=N 2=2kN (c):N 1=P,N 2=2P,N 3= -P (d):N 1=-2P,N 2=P (e):N 1= -50N,N 2= -90N (f):N 1=0.896P,N 2=-0.732P 注(轴向拉伸为正,压缩为负) 1-2:高炉装料器中的大钟拉杆如图a 所示,拉杆下端以连接楔与大钟连接,连接处拉杆的横截面如图b 所示;拉杆上端螺纹的内 径d=175mm 。以知作用于拉杆上的静拉力P=850kN ,试计算大钟拉杆的最大静应力。 解: σ1= 2118504P kN S d π= =35.3Mpa σ2=2228504P kN S d π= =30.4MPa ∴σmax =35.3Mpa 1-3:试计算图a 所示钢水包吊杆的最大应力。以知钢水包及其所盛钢水共重90kN ,吊杆的尺寸如图b 所示。 解: 下端螺孔截面:σ1=1 90 20.065*0.045P S = =15.4Mpa 上端单螺孔截面:σ2=2P S =8.72MPa 上端双螺孔截面:σ3= 3P S =9.15Mpa ∴σmax =15.4Mpa 1-4:一桅杆起重机如图所示,起重杆AB 为一钢管,其外径D=20mm,内径d=18mm;钢绳CB 的横截面面积为0.1cm 2。已知起重量

P=2000N , 试计算起重机杆和钢丝绳的应力。 解: 受力分析得: F 1*sin15=F 2*sin45 F 1*cos15=P+F 2*sin45 ∴σAB = 1 1F S =-47.7MPa σBC =2 2F S =103.5 MPa 1-5:图a 所示为一斗式提升机.斗与斗之间用链条连接,链条的计算简图如图b 所示,每个料斗连同物料的总重量P=2000N.钢链又 两层钢板构成,如c 所示.每个链板厚t=4.5mm,宽h=40mm,H=65mm,钉孔直径d=30mm.试求链板的最大应力. 解: F=6P S 1=h*t=40*4.5=180mm 2 S2=(H-d)*t=(65-30)*4.5=157.5mm 2 ∴σmax=2F S =38.1MPa 1-6:一长为30cm 的钢杆,其受力情况如图所示.已知杆截面面积A=10cm2,材料的弹性模量E=200Gpa,试求; (1) AC. CD DB 各段的应力和变形. (2) AB 杆的总变形. 解: (1)σAC =-20MPa,σCD =0,σDB =-20MPa; △ l AC =NL EA =AC L EA σ=-0.01mm △ l CD =CD L EA σ=0 △ L DB =DB L EA σ=-0.01mm (2) ∴AB l ?=-0.02mm 1-7:一圆截面阶梯杆受力如图所示,已知 材料的弹性模量E=200Gpa,试求各段的应力和应变. 解: AC AC AC L NL EA EA σε===1.59*104 ,

机械原理大作业

机械原理大作业 二、题目(平面机构的力分析) 在图示的正弦机构中,已知l AB =100 mm,h1=120 mm,h2 =80 mm,W1 =10 rad/s(常数),滑块2和构件3的重量分别为G2 =40 N和G3 =100 N,质心S2 和S3 的位置如图所示,加于构件3上的生产阻力Fr=400 N,构件1的重力和惯性力略去不计。试用解析法求机构在Φ1=60°、150°、220°位置时各运动副反力和需加于构件1上的平衡力偶M 。 b Array 二、受力分析图

三、算法 (1)运动分析 AB l l =1 滑块2 22112112/,/s m w l a s m w l v c c == 滑块3 21113113/cos ,sin s m l w v m l s ??== 212 113/sin s m w l a ?-= (2)确定惯性力 N w l g G a m F c 2 1122212)/(== N w l g G a m F 121133313sin )/(?-== (3)受力分析 i F F i F F x R D R x R C R 43434343,=-= j F j F F R R R 232323-==

j F i F j F i F F R x R y R x R R 2121121212--=+= j F F F y R x R R 414141+= 取移动副为首解副 ① 取构件3为分离体,并对C 点取矩 由0=∑y F 得 1323F F F r R -= 由0=∑x F 得 C R D R F F 4343= 由 ∑=0C M 得 2112343/cos h l F F R D R ?= ②取构件2为分离体 由0=∑x F 得 11212cos ?R x R F F = 由0 =∑y F 得 1123212sin ?F F F R y R -= ③取构件1为分离体,并对A 点取矩 由0=∑x F 得 x R x R F F 1241= 由0 =∑ y F 得 y R y R F F 1241= 由0=A M 得 1132cos ?l F M R b = 四、根据算法编写Matlab 程序如下: %--------------已知条件---------------------------------- G2=40; G3=100; g=9.8; fai=0; l1=0.1; w1=10; Fr=400; h2=0.8; %--------分布计算,也可将所有变量放在一个矩阵中求解------------------- for i=1:37 a2=l1*(w1^2); a3=-l1*(w1^2)*sin(fai); F12=(G2/g)*a2;

哈工大机械原理大作业连杆

Harbin Institute of Technology 机械原理大作业一 课程名称: 机械原理 设计题目: 连杆机构运动分析 院 系: 机电工程学院 班 级: 设 计 者: 学 号: 指导教师: 设计时间: 1.运动分析题目 (11)在图所示的六杆机构中,已知: AB l =150mm, AC l =550mm, BD l =80mm, DE l =500mm,曲柄以等角速度1w =10rad/s 沿逆时针方向回转,求构件3的角速度、角加速度和构件5的位移、速度、加速度。 2.机构的结构分析 建立以点A 为原点的固定平面直角坐标系A-x, y,如下图: 机构结构分析 该机构由Ⅰ级杆组RR (原动件1)、Ⅱ级杆组RPR (杆2及滑块3)和Ⅱ级杆组RRP (杆4及滑块5)组成。 3.建立组成机构的各基本杆组的运动分析数学模型 原动件1(Ⅰ级杆组RR ) 由图所示,原动件杆1的转角a=0-360°,角速度1w =10rad/s ,角加速度1a =0,运动副A 的位置坐标A x =A y =0,速度

(A, A),加速度 (A

, A ), 原动件1的长度AB l =150mm 。 求出运动副B 的位置坐标(B x , B y )、速度 (B

,B)和加速度 (B , B)。

杆2、滑块3杆组(RPR Ⅱ级杆组) 已出运动副B 的位置(B x , B y )、速度 (B ,B ) 和加速度

(B , B ), 已知运动副C 的位置坐标C x =0, C y =550mm,速度,加速度,杆长AC l =550mm 。 求出构件2的转角b,角速度2w 和角加速度2a . 构件二上点D 的运动

《数值计算方法》试题集及答案

《数值计算方法》复习试题 一、填空题: 1、????? ?????----=410141014A ,则A 的LU 分解为 A ??? ?????????=? ?????????? ?。 答案: ?? ????????--??????????--=1556141501 4115401411A 3、1)3(,2)2(,1)1(==-=f f f ,则过这三点的二次插值多项式中2 x 的系数为 ,拉 格朗日插值多项式为 。 答案:-1, )2)(1(21 )3)(1(2)3)(2(21)(2--------= x x x x x x x L 4、近似值*0.231x =关于真值229.0=x 有( 2 )位有效数字; 5、设)(x f 可微,求方程)(x f x =的牛顿迭代格式就是( ); 答案 )(1)(1n n n n n x f x f x x x '--- =+ 6、对1)(3 ++=x x x f ,差商=]3,2,1,0[f ( 1 ),=]4,3,2,1,0[f ( 0 ); 7、计算方法主要研究( 截断 )误差与( 舍入 )误差; 8、用二分法求非线性方程 f (x )=0在区间(a ,b )内的根时,二分n 次后的误差限为 ( 1 2+-n a b ); 10、已知f (1)=2,f (2)=3,f (4)=5、9,则二次Newton 插值多项式中x 2系数为( 0、15 ); 11、 解线性方程组A x =b 的高斯顺序消元法满足的充要条件为(A 的各阶顺序主子式均 不为零)。 12、 为了使计算 32)1(6 )1(41310-- -+-+ =x x x y 的乘除法次数尽量地少,应将该表 达式改写为 11 ,))64(3(10-= -++=x t t t t y ,为了减少舍入误差,应将表达式

工程力学材料力学第四版[北京科技大学与东北大学]习题集答案

工程力学材料力学 (科技大学与东北大学) 第一章轴向拉伸和压缩 1-1:用截面法求下列各杆指定截面的力 解:

(a):N1=0,N2=N3=P (b):N1=N2=2kN (c):N1=P,N2=2P,N3= -P

(d):N1=-2P,N2=P (e):N1= -50N,N2= -90N (f):N1=0.896P,N2=-0.732P 注(轴向拉伸为正,压缩为负) 1-2:高炉装料器中的大钟拉杆如图a所示,拉杆下端以连接楔与大钟连接,连接处拉杆的横截面如图b所示;拉杆上端螺纹的 径d=175mm。以知作用于拉杆上的静拉力P=850kN,试计算大钟拉杆的最大静应力。

解:σ1= 2 1 1 850 4 P kN S d π = =35.3Mpa σ2= 2 2 2 850 4 P kN S d π = =30.4MPa ∴σmax=35.3Mpa 1-3:试计算图a所示钢水包吊杆的最大应力。以知钢水包及其所盛钢水共重90kN,吊杆的尺寸如图b所示。 解:

下端螺孔截面:σ1=1 90 20.065*0.045P S =15.4Mpa 上端单螺孔截面:σ2=2P S =8.72MPa 上端双螺孔截面:σ3= 3P S =9.15Mpa ∴σmax =15.4Mpa

1-4:一桅杆起重机如图所示,起重杆AB为一钢管,其外径D=20mm,径d=18mm;钢绳CB的横截面面积为0.1cm2。已知起重量 P=2000N,试计算起重机杆和钢丝绳的应力。 解:受力分析得: F1*sin15=F2*sin45 F1*cos15=P+F2*sin45 ∴σAB= 1 1 F S=-47.7MPa σBC= 2 2 F S=103.5 MPa

数值计算方法试题集和答案

《计算方法》期中复习试题 一、填空题: 1、已知3.1)3(,2.1)2(,0.1)1(===f f f ,则用辛普生(辛卜生)公式计算求得 ?≈3 1 _________ )(dx x f ,用三点式求得≈')1(f 。 答案:, 2、1)3(,2)2(,1)1(==-=f f f ,则过这三点的二次插值多项式中2 x 的系数为 , 拉格朗日插值多项式为 。 答案:-1, )2)(1(21 )3)(1(2)3)(2(21)(2--------= x x x x x x x L 3、近似值*0.231x =关于真值229.0=x 有( 2 )位有效数字; 4、设)(x f 可微,求方程)(x f x =的牛顿迭代格式是( ); 答案 )(1)(1n n n n n x f x f x x x '--- =+ 5、对1)(3 ++=x x x f ,差商=]3,2,1,0[f ( 1 ),=]4,3,2,1,0[f ( 0 ); 6、计算方法主要研究( 截断 )误差和( 舍入 )误差; 7、用二分法求非线性方程f (x )=0在区间(a ,b )内的根时,二分n 次后的误差限为 ( 1 2+-n a b ); 8、已知f (1)=2,f (2)=3,f (4)=,则二次Newton 插值多项式中x 2系数为( ); 11、 两点式高斯型求积公式?1 d )(x x f ≈( ?++-≈1 )] 321 3()3213([21d )(f f x x f ),代数精 度为( 5 ); 12、 为了使计算 32)1(6 )1(41310-- -+-+ =x x x y 的乘除法次数尽量地少,应将该表 达式改写为 11 ,))64(3(10-= -++=x t t t t y ,为了减少舍入误差,应将表达式 19992001-改写为 199920012 + 。

工程力学--材料力学(北京科大、东北大学版)第4版第一章习题答案

第一章 参考答案1-1:解: (a):N1=0,N2=N3=P

(b):N1=N2=2kN (c):N1=P,N2=2P,N3= -P (d):N1=-2P,N2=P (e):N1= -50N,N2= -90N (f):N1=0.896P,N2=-0.732P 注(轴向拉伸为正,压缩为负) 1-2:解:σ1= 2 1 1 850 4 P kN S d π = =35.3Mpa σ2= 2 2 2 850 4 P kN S d π = =30.4MPa ∴σmax=35.3Mpa 1-3:解:

下端螺孔截面:σ1=190 20.065*0.045P S =15.4Mpa 上端单螺孔截面:σ2=2P S =8.72MPa 上端双螺孔截面:σ3= 3P S =9.15Mpa ∴σ max =15.4Mpa

1-4:解:受力分析得:F1*sin15=F2*sin45 F1*cos15=P+F2*sin45 ∴σAB= 1 1 F S=-47.7MPa σBC= 2 2 F S=103.5 MPa 1-5:解: F=6P S1=h*t=40*4.5=180mm2 S2=(H-d)*t=(65-30)*4.5=157.5mm2

∴σmax=2F S =38.1MPa 1-6:解: (1)σAC =-20MPa,σCD =0,σDB =-20MPa; △ l AC =NL EA =AC L EA σ=-0.01mm △ l CD =CD L EA σ=0 △ L DB =DB L EA σ=-0.01mm (2) ∴AB l ?=-0.02mm 1-7:解: 31.8127AC AC CB CB P MPa S P MPa S σσ==== AC AC AC L NL EA EA σε= == 1.59*104, CB CB CB L NL EA EA σε= == 6.36*104 1-8:解: Nl l EA l l ε?= ?= ∴ N EA ε= 62.54*10N EA N ε∴== 1-9:解: 208,0.317E GPa ν==

机械原理大作业

机械原理大作业三 课程名称: 机械原理 级: 者: 号: 指导教师: 设计时间: 1.2机械传动系统原始参数 设计题目: 系: 齿轮传动设计 1、设计题 目 1.1机构运动简图 - 11 7/7777777^77 3 UtH TH7T 8 'T "r 9 7TTTT 10 12 - 77777" 13 ///// u 2

电动机转速n 745r/min ,输出转速n01 12r/mi n , n02 17r /mi n , n°323r/min,带传动的最大传动比i pmax 2.5 ,滑移齿轮传动的最大传动比 i vmax 4,定轴齿轮传动的最大传动比i d max 4。 根据传动系统的原始参数可知,传动系统的总传动比为: 传动系统的总传动比由带传动、滑移齿轮传动和定轴齿轮传动三部分实 现。设带传动的传动比为i pmax 2.5,滑移齿轮的传动比为9、心、「3,定轴齿轮传动的传动比为i f,则总传动比 i vi i vmax 则可得定轴齿轮传动部分的传动比为 滑移齿轮传动的传动比为 设定轴齿轮传动由3对齿轮传动组成,则每对齿轮的传动比为 3、齿轮齿数的确定 根据滑移齿轮变速传动系统中对齿轮齿数的要求,可大致选择齿轮5、6、 7、8 9和10为角度变位齿轮,其齿数: Z5 11,Z6 43,Z7 14,Z8 39,Z9 18,乙。35 ;它们的齿顶高系数0 1,径向间隙

系数c 0.25,分度圆压力角200,实际中心距a' 51mm。 根据定轴齿轮变速传动系统中对齿轮齿数的要求,可大致选择齿轮11、12、13和14为角度变位齿轮,其齿数:Z11 z13 13,乙 2 z14 24。它们的齿顶高系数d 1,径向间隙系数c 0.25,分度圆压力角200,实际中心距 a' 46mm。圆锥齿轮15和16选择为标准齿轮令13,乙 6 24,齿顶高系数 h a 1,径向间隙系数c 0.20,分度圆压力角为200(等于啮合角’)。 4、滑移齿轮变速传动中每对齿轮几何尺寸及重合度的计算 4.1滑移齿轮5和齿轮6

工程力学--材料力学(北京科大、东北大学版)第4版第八章习题答案

第八章 习题 8-1斜杆AB的截面为100×100mm2的正方形,若P=3kN,试求其最大拉应力和最大压应力。 8-2水塔受水平风力的作用,风压的合力P=60kN.作用在离地面高H=15m 的位置,基础入土深 h=3m 设土的许用压应力[б] =0.3MPa,基础的直径d=5m 为使基础不受拉应力最大压应力又不超过[б],求水塔连同基础的总重G允许的范围。

8-3悬臂吊车如图所示起重量(包括电葫芦)G=30kN衡量BC 为工字钢,许用应力[]=140MPa,试选择工字钢的型号(可近似按G行至梁中点位置计算) 8-4 如图所示,已知,偏心距,竖杆的矩形截面 尺寸材料是3号钢,, 规定安全系数=1.5。试校核竖杆的强度。 8-5 若在正方形截面短柱的中间处开一个槽,使截面面积减小为原截面面积的一半,问最大压应力将比不开槽时增大几倍?

8-6 图示一矩形截面杆,用应变片测得杆件上、下表面的轴向应变分别为材料的弹性模量 。 (1)试绘制横截面的正应力分布图。 (2)求拉力P及其偏心距e的数值。 8-7 一矩形截面短柱,受图示偏心压力P作用,已知许用拉应力许用压应力求许用压力 。

8-8 加热炉炉门的升降装置如图所示。轴AB的直径d=4cm,CD 为的矩形截面杆,材料都是Q235钢,已 知力P=200N。 (1)试求杆CD的最大正应力; (2)求轴AB的工作安全系数。 提示:CD杆是压缩与弯曲的组合变形问题。AB轴是弯曲与扭转的组合变形构件,E处是危险截面,M=154.5N*m,T=173.2 N*m。 8-9 一轴上装有两个圆轮如图所示,P、Q两力分别作用于两轮上并处于平衡状态。圆轴直径d=110mm,=60Mpa,试按照第 四强度理论确定许用载荷。

数值分析计算方法试题集及答案

数值分析复习试题 第一章 绪论 一. 填空题 1.* x 为精确值 x 的近似值;() **x f y =为一元函数 ()x f y =1的近似值; ()**,*y x f y =为二元函数()y x f y ,2=的近似值,请写出下面的公式:**e x x =-: *** r x x e x -= ()()()*'1**y f x x εε≈? ()() () ()'***1**r r x f x y x f x εε≈ ? ()()()() ()* *,**,*2**f x y f x y y x y x y εεε??≈?+??? ()()()()() ** * *,***,**222r f x y e x f x y e y y x y y y ε??≈ ?+??? 2、 计算方法实际计算时,对数据只能取有限位表示,这时所产生的误差叫 舍入误 差 。 3、 分别用2.718281,2.718282作数e 的近似值,则其有效数字分别有 6 位和 7 位;又取 1.73≈-21 1.73 10 2 ≤?。 4、 设121.216, 3.654x x ==均具有3位有效数字,则12x x 的相对误差限为 0.0055 。 5、 设121.216, 3.654x x ==均具有3位有效数字,则12x x +的误差限为 0.01 。 6、 已知近似值 2.4560A x =是由真值T x 经四舍五入得 到,则相对误差限为 0.0000204 . 7、 递推公式,??? ? ?0n n-1y =y =10y -1,n =1,2, 如果取0 1.41y ≈作计算,则计算到10y 时,误 差为 81 10 2 ?;这个计算公式数值稳定不稳定 不稳定 . 8、 精确值 14159265.3* =π,则近似值141.3*1=π和1415.3*2=π分别有 3

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自 觉 遵装守 订考 试 线规 则内, 诚不信 考得试 ,答绝 不题作 弊 北京科技大学 2012--2013 学年第 2 学期 工程力学 AII 试卷( A ) 院 (系) 班级学号姓名 试卷卷面成绩 占课平时 成绩课程考 程考 占核成绩题号一二三四五六小计 核成 20% 得分 得分一、判断题(20分,每题2分,将“√”或者“X”填入题后括号内。) 1. 材料力学主要研究强度、刚度和稳定性问题。(√) 2. 矩形截面梁由剪力引起的剪应力在中性层为0,上下边缘处最大。( X ) 3. 结构刚度越大 ,变形越小 ,也越不容易失稳。(√) 4. 塑性材料和脆性材料的失效破坏机理是一样的。( X ) 5. 单位载荷法等能量方法可以直接用于求梁结构中的最大应力。( X ) 6. 电测法的基本原理是将结构变形引起电阻丝长度变化,进而导致电阻等电学物理量的 变化 ,由电学量的变化反推可得到结构的变形信息。(√) 7. 低碳钢扭转破坏试验后其断口平面与轴线垂直。(√) 8.测低碳钢的弹性模量与泊松比时在其上下表面各贴一个应变片,其主要考虑是得到双 倍的应变值 ,因为越大的物理量测量精度一般越高。( X ) 9. 铸铁试件的拉伸和扭转失效 ,主要原因都是最大剪应力超过了许用值。( X ) 10. 对于主要受挤压的结构件 ,允许结构中出现部分的塑性变形。(√)

得分二、如图所示 外伸梁,B为固定铰,C为移动铰,A端受集中力P=10 kN,B点受一集中力偶 M=40 kNm,HD 段受均布力 q=10 kN/m ,AB 、 BH、 HC 和 CD 各 段的长度均为 L=1 m,试作出梁的弯矩图和剪力图。(20 分) q M A B D H P N B和C 解:解除 B 点和 C 点约束,分别代之以约束反力 C N ,由M B 0,即PL M 2qL 2L N C 2L N C M PL 4qL2 45 kN (2 分) 2L 由M C 0,即3PL M N B2L N B M 3PL (2 分) 35 kN 2L 2 分,一共 16 分,加上支反力 4 分,共计 20 分。 剪力图、弯矩图各分成四段,每段

哈工大机械原理大作业

连杆的运动的分析 一.连杆运动分析题目 图1-13 连杆机构简图 二.机构的结构分析及基本杆组划分 1.。结构分析与自由度计算 机构各构件都在同一平面内活动,活动构件数n=5, PL=7,分布在A、B、C、E、F。没有高副,则机构的自由度为 F=3n-2PL-PH=3*5-2*7-0=1 2.基本杆组划分 图1-13中1为原动件,先移除,之后按拆杆组法进行拆分,即可得到由杆3和滑块2组成的RPR II级杆组,杆4和滑块5组成的RRP II级杆组。机构分解图如下:

图二 图一 图三 三.各基本杆组的运动分析数学模型 图一为一级杆组, ? c o s l A B x B =, ? sin lAB y B = 图二为RPR II 杆组, C B C B j j B E j B E y y B x x A A B S l C E y x S l C E x x -=-==-+=-+=0000 )/a r c t a n (s i n )(c o s )(?? ? 由此可求得E 点坐标,进而求得F 点坐标。 图三为RRP II 级杆组, B i i E F i E F y H H A l E F A l E F y y l E F x x --==+=+=111)/a r c s i n (s i n c o s ??? 对其求一阶导数为速度,求二阶导数为加速度。

lAB=108; lCE=620; lEF=300; H1=350; H=635; syms t; fai=(255*pi/30)*t; xB=lAB*cos(fai); yB=lAB*sin(fai); xC=0; yC=-350; A0=xB-xC; B0=yB-yC; S=sqrt(A0.^2+B0.^2); zj=atan(B0/A0); xE=xB+(lCE-S)*cos(zj); yE=yB+(lCE-S)*sin(zj); a=0:0.0001:20/255; Xe=subs(xE,t,a); Ye=subs(yE,t,a); A1=H-H1-yB; zi=asin(A1/lEF); xF=xE+lEF*cos(zi); vF=diff(xF,t); aF=diff(xF,t,2); m=0:0.001:120/255; xF=subs(xF,t,m); vF=subs(vF,t,m); aF=subs(aF,t,m); plot(m,xF) title('位移随时间变化图像') xlabel('t(s)'),ylabel(' x') lAB=108; lCE=620; lEF=300; H1=350; H=635; syms t; fai=(255*pi/30)*t; xB=lAB*cos(fai); yB=lAB*sin(fai); xC=0;

工程力学--材料力学(北京科大、东北大学版)第4版第六章习题答案

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[]=。试选择槽钢的号码,并校核其刚度。梁的自重忽略不计。 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。 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,;(2)AB杆受扭转在C锻又产生了挠度,。最后,可得 C端的挠度 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?

工程力学--材料力学(北京科大、东北大学版)第4版第七章习题答案

第七章 习题 7-1 直径d=2cm的拉伸试件,当与杆轴成斜截面上的切应力 时,杆表面上将出现滑移线。求此时试件的拉力P。 7-2在拉杆的某一斜截面上,正应力为,切应力为。试求最 大正应力和最大切应力。 7-3 已知应力状态如图a、b、c所示,求指定斜截面ab上的应力,并画在单元体上。 7-4已知应力状态如图a、b、c所示,求指定斜截面ab上的应力,并画在单元体上。 7-5求图示各单元体的三个主应力,最大切应力和它们的作用面方位,并画在单元体图上。 7-6 已知一点为平面应力状态,过该点两平面上的应力如图所示,求及 主应力、主方向和最大切应力。

7-7 一圆轴受力如图所示,已知固定端横截面上的最大弯曲应力为 40MPa,最大扭转切应力为30 Mpa,因剪力而引起的最大切 应力为6kPa. (1)用单元体画出在A、B、C、D各点处的应力状态;(2)求A点的主应力和最大切应力以及它们的作用面的方位。 7-8 求图示各应力状态的主应力、最大切应力以及它们的作用面的方位。 7-9 设地层为石灰岩,波松比,单位体积重。试计 算离地面400m深处的压应力。

7-10 图示一钢制圆截面轴,直径d=60mm,材料的弹性模量E=210Gpa。波松比,用电测法测得A点与水平面成方向 的线应变,求轴受的外力偶矩m。 7-11 列车通过钢桥时,在大梁侧表面某点测得x和y向的线应变 ,材料的弹性模量E=200Gpa, 波松比,求该点x、y面的正应力和。 7-12 铸铁薄壁管如图所示,管的外直径D=200mm,壁厚t=15mm,压 p=4MPa,轴向压力P=200Kn,许用应力,波 松比,试用第二强度理论校核该管的强度。

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