材料力学第五版(I)孙训方版课后习题答案
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材料力学第五版课后答案[习题2-2]一打入基地内的木桩如图所示,杆轴单位长度的摩擦力f=kx**2,试做木桩的后力图。
解:由题意可得:33233110,,3/()3/(/)ll N fdx F kl F k F l F x Fx l dx F x l =====⎰⎰1有3[习题2-3] 石砌桥墩的墩身高m l10=,其横截面面尺寸如图所示。
荷载kN F 1000=,材料的密度3/35.2m kg =ρ,试求墩身底部横截面上的压应力。
解:墩身底面的轴力为:g Al F G F N ρ--=+-=)( 2-3图)(942.31048.935.210)114.323(10002kN -=⨯⨯⨯⨯+⨯--=墩身底面积:)(14.9)114.323(22m A =⨯+⨯=因为墩为轴向压缩构件,所以其底面上的正应力均匀分布。
MPa kPa m kNA N 34.071.33914.9942.31042-≈-=-==σ[习题2-7] 图示圆锥形杆受轴向拉力作用,试求杆的伸长。
2-7图解:取长度为dx 截离体(微元体)。
则微元体的伸长量为:)()(x EA Fdx l d =∆ ,⎰⎰==∆l l x A dxE F dx x EA F l 00)()(lxr r r r =--121,22112112d x l d d r x l r r r +-=+⋅-=,2211222)(u d x ld d x A ⋅=⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=ππ,dx l d d du d x l d d d 2)22(12112-==+-du d d ldx 122-=,)()(22)(221212udu d d l du u d d l x A dx -⋅-=⋅-=ππ 因此,)()(2)()(202100udu d d E Fl x A dx E F dx x EA F l l l l⎰⎰⎰--===∆π lld x l d d d d E Fl u d d E Fl 011221021221)(21)(2⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡+--=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=ππ ⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-+--=21221)(2111221d d l l d d d d E Fl π⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=122122)(2d d d d E Fl π214dEd Fl π=[习题2-10] 受轴向拉力F 作用的箱形薄壁杆如图所示。
第七章应力状态和强度理论7-17-27-37-47-57-67-77-87-97-107-117-127-137-1(7-3) 一拉杆由两段杆沿m-n面胶合而成。
由于实用的原因,图中的角限于范围内。
作为“假定计算”,对胶合缝作强度计算时可以把其上的正应力和切应力分别与相应的许用应力比较。
现设胶合缝的许用切应力为许用拉应力的3/4,且这一拉杆的强度由胶合缝的强度控制。
为了使杆能承受最大的荷载F,试问角的值应取多大?解:按正应力强度条件求得的荷载以表示:按切应力强度条件求得的荷载以表示,则即:当时,,,时,,,时,,时,,由、随而变化的曲线图中得出,当时,杆件承受的荷载最大,。
若按胶合缝的达到的同时,亦达到的条件计算则即:,则故此时杆件承受的荷载,并不是杆能承受的最大荷载。
返回7-2(7-7)试用应力圆的几何关系求图示悬臂梁距离自由端为0.72m的截面上,在顶面以下40mm的一点处的最大及最小主应力,并求最大主应力与x轴之间的夹角。
解:=由应力圆得返回7-3(7-8)各单元体面上的应力如图所示。
试利用应力圆的几何关系求:(1)指定截面上的应力;(2)主应力的数值;(3)在单元体上绘出主平面的位置及主应力的方向。
解:(a),,,,(b),,,,(c), , ,(d),,,,,返回7-4(7-9) 各单元体如图所示。
试利用应力圆的几何关系求:(1)主应力的数值;(2)在单元体上绘出主平面的位置及主应力的方向。
解:(a),,,(b),,,(c),,,(d),,,返回7-5(7-10)已知平面应力状态下某点处的两个截面上的应力如图所示。
试利用应力圆求该点处的主应力值和主平面方位,并求出两截面间的夹角值。
解:由已知按比例作图中A,B两点,作AB的垂直平分线交轴于点C,以C 为圆心,CA或CB为半径作圆,得(或由得半径)(1)主应力(2)主方向角(3)两截面间夹角:返回7-6(7-13) 在一块钢板上先画上直径的圆,然后在板上加上应力,如图所示。
[习题2-2]一打入基地内的木桩如图所示,杆轴单位长度的摩擦力f=kx**2,试做木桩的后力图。
解:由题意可得:33233110,,3/()3/(/)ll N fdx Fkl F k F l F x Fx l dx F x l =====⎰⎰1有3[习题2-3] 石砌桥墩的墩身高m l 10=,其横截面面尺寸如图所示。
荷载kN F 1000=,材料的密度3/35.2m kg =ρ,试求墩身底部横截面上的压应力。
解:墩身底面的轴力为:g Al F G F N ρ--=+-=)( 2-3图 )(942.31048.935.210)114.323(10002kN -=⨯⨯⨯⨯+⨯--=墩身底面积:)(14.9)114.323(22m A =⨯+⨯=因为墩为轴向压缩构件,所以其底面上的正应力均匀分布。
MPa kPa m kNA N 34.071.33914.9942.31042-≈-=-==σ[习题2-7] 图示圆锥形杆受轴向拉力作用,试求杆的伸长。
2-7图解:取长度为dx 截离体(微元体)。
则微元体的伸长量为:)()(x EA Fdx l d =∆ ,⎰⎰==∆l l x A dxE F dx x EA F l 00)()(l xr r r r =--121,22112112d x l d d r x l r r r +-=+⋅-=,2211222)(u d x l d d x A ⋅=⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=ππ,dx l d d du d x l d d d 2)22(12112-==+- du d d l dx 122-=,)()(22)(221212udud d l du u d d lx A dx -⋅-=⋅-=ππ因此,)()(2)()(202100u dud d E Fl x A dx E F dx x EA F l l l l⎰⎰⎰--===∆π lld x l d d d d E Fl u d d E Fl 011221021221)(21)(2⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡+--=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=ππ ⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-+--=21221)(2111221d d l l d d d d E Fl π ⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=122122)(2d d d d E Fl π214d Ed Fl π=[习题2-10] 受轴向拉力F 作用的箱形薄壁杆如图所示。
材料力学 高等教育出版社 孙训方[习题2-2]一打入基地内的木桩如图所示,杆轴单位长度的摩擦力f=kx**2,试做木桩的后力图。
解:由题意可得:33233110,,3/()3/(/)ll N fdx F kl F k F l F x Fx l dx F x l =====⎰⎰1有3[习题2-3] 石砌桥墩的墩身高m l 10=,其横截面面尺寸如图所示。
荷载kN F 1000=,材料的密度3/35.2m kg =ρ,试求墩身底部横截面上的压应力。
解:墩身底面的轴力为:g Al F G F N ρ--=+-=)(2-3图)(942.31048.935.210)114.323(10002kN -=⨯⨯⨯⨯+⨯--=墩身底面积:)(14.9)114.323(22m A =⨯+⨯=因为墩为轴向压缩构件,所以其底面上的正应力均匀分布。
MPa kPa m kNA N 34.071.33914.9942.31042-≈-=-==σ[习题2-7] 图示圆锥形杆受轴向拉力作用,试求杆的伸长。
2-7图解:取长度为dx 截离体(微元体)。
则微元体的伸长量为:)()(x EA Fdxl d =∆ ,⎰⎰==∆l lx A dxE F dx x EA F l 00)()( lxr r r r =--121,22112112d x l d d r x l r r r +-=+⋅-=,2211222)(u d x ld d x A ⋅=⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=ππ,dx ld d du d x l d d d 2)22(12112-==+- du d d ldx 122-=,)()(22)(221212udu d d l du u d d l x A dx -⋅-=⋅-=ππ 因此,)()(2)()(202100u dud d E Fl x A dx E F dx x EA F l l l l⎰⎰⎰--===∆π lld x l d d d d E Fl u d d E Fl 011221021221)(21)(2⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡+--=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=ππ ⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-+--=21221)(2111221d d l l d d d d E Fl π ⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=122122)(2d d d d E Fl π214dEd Fl π=[习题2-10] 受轴向拉力F 作用的箱形薄壁杆如图所示。
第二章 轴向拉伸和压缩2-1 试求图示各杆1-1和2-2横截面上的轴力,并作轴力图。
(a )解:;; (b )解:;;(c )解: ; 。
(d) 解: 。
2-2 一打入地基内的木桩如图所示,沿杆轴单位长度的摩擦力为f=kx ²(k 为常数),试作木桩的轴力图。
解:由题意可得:⎰0lFdx=F,有1/3kl ³=F,k=3F/l ³F N (x 1)=⎰1x 3Fx ²/l ³dx=F(x 1 /l) ³2-3 石砌桥墩的墩身高l=10m ,其横截面面尺寸如图所示。
荷载F=1000KN ,材料的密度ρ=2.35×10³kg/m ³,试求墩身底部横截面上的压应力。
解:墩身底面的轴力为:g Al F G F N ρ--=+-=)( 2-3图 )(942.31048.935.210)114.323(10002kN -=⨯⨯⨯⨯+⨯--=墩身底面积:)(14.9)114.323(22m A =⨯+⨯=因为墩为轴向压缩构件,所以其底面上的正应力均匀分布。
MPa kPa mkN A N 34.071.33914.9942.31042-≈-=-==σ2-4 图示一混合屋架结构的计算简图。
屋架的上弦用钢筋混凝土制成。
下面的拉杆和中间竖向撑杆用角钢构成,其截面均为两个75mm ×8mm 的等边角钢。
已知屋面承受集度为的竖直均布荷载。
试求拉杆AE 和EG 横截面上的应力。
解:=1) 求内力 取I-I 分离体得(拉)取节点E 为分离体,故(拉)2)求应力75×8等边角钢的面积A=11.5 cm2(拉)(拉)2-5图示拉杆承受轴向拉力,杆的横截面面积。
如以表示斜截面与横截面的夹角,试求当,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。
解:2-6 一木桩柱受力如图所示。
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=10 GPa。
孙训⽅材料⼒学第五版课后的习题答案第⼆章轴向拉伸和压缩2-1 试求图⽰各杆1-1和2-2横截⾯上的轴⼒,并作轴⼒图。
(a )解:;;(b )解:;;(c )解:;。
(d) 解:。
[习题2-3] ⽯砌桥墩的墩⾝⾼m l 10=,其横截⾯⾯尺⼨如图所⽰。
荷载kN F 1000=,材料的密度3/35.2m kg =ρ,试求墩⾝底部横截⾯上的压应⼒。
解:墩⾝底⾯的轴⼒为:g Al F G F N ρ--=+-=)( 2-3图)(942.31048.935.210)114.323(10002kN -=+?--=墩⾝底⾯积:)(14.9)114.323(22m A =?+?=因为墩为轴向压缩构件,所以其底⾯上的正应⼒均匀分布。
MPa kPa mkN A N 34.071.33914.9942.31042-≈-=-==σ2-4 图⽰⼀混合屋架结构的计算简图。
屋架的上弦⽤钢筋混凝⼟制成。
下⾯的拉杆和中间竖向撑杆⽤⾓钢构成,其截⾯均为两个75mm ×8mm 的等边⾓钢。
已知屋⾯承受集度为的竖直均布荷载。
试求拉杆AE 和EG 横截⾯上的应⼒。
解:=1)求内⼒取I-I 分离体得(拉)取节点E 为分离体,故(拉)2)求应⼒75×8等边⾓钢的⾯积 A =11.5 cm 2(拉)(拉)2-5图⽰拉杆承受轴向拉⼒,杆的横截⾯⾯积。
如以表⽰斜截⾯与横截⾯的夹⾓,试求当,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。
解:2-6 ⼀⽊桩柱受⼒如图所⽰。
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=10 GPa。
如不计柱的⾃重,试求:(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;(4)柱的总变形。
解:(压)(压)[习题2-7] 图⽰圆锥形杆受轴向拉⼒作⽤,试求杆的伸长。
解:取长度为dx 截离体(微元体)。
则微元体的伸长量为:)()(x EA Fdx l d =? ,??==?l l x A dxE F dx x EA F l 00)()( lxr r r r =--121,22112112d x l d d r x l r r r +-=+?-=, 2211222)(u d x ld d x A ?=??? ??+-=ππ,dx l d d du d x l d d d 2)22(12112 -==+- du d d ldx 122-=,)()(22)(221212udu d d l du u d d lx A dx -?-=?-=ππ因此,)()(2)()(202100u dud d E Fl x A dx E F dx x EA F l l l l--===?πlld x l d d d d E Fl u d d E Fl 011221021221)(21)(2??+--=???-=ππ-+--=21221)(2111221d d l l d d d d E Fl π2-10 受轴向拉⼒F 作⽤的箱形薄壁杆如图所⽰。
材料力学 高等教育出版社 孙训方[习题2-2]一打入基地内的木桩如图所示,杆轴单位长度的摩擦力f=kx**2,试做木桩的后力图。
解:由题意可得:33233110,,3/()3/(/)ll N fdx F kl F k F l F x Fx l dx F x l =====⎰⎰1有3[习题2-3] 石砌桥墩的墩身高m l 10=,其横截面面尺寸如图所示。
荷载kN F 1000=,材料的密度3/35.2m kg =ρ,试求墩身底部横截面上的压应力。
解:墩身底面的轴力为:g Al F G F N ρ--=+-=)(2-3图)(942.31048.935.210)114.323(10002kN -=⨯⨯⨯⨯+⨯--=墩身底面积:)(14.9)114.323(22m A =⨯+⨯=因为墩为轴向压缩构件,所以其底面上的正应力均匀分布。
MPa kPa m kNA N 34.071.33914.9942.31042-≈-=-==σ[习题2-7] 图示圆锥形杆受轴向拉力作用,试求杆的伸长。
2-7图解:取长度为dx 截离体(微元体)。
则微元体的伸长量为:)()(x EA Fdxl d =∆ ,⎰⎰==∆l lx A dxE F dx x EA F l 00)()( lxr r r r =--121,22112112d x l d d r x l r r r +-=+⋅-=,2211222)(u d x ld d x A ⋅=⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=ππ,dx ld d du d x l d d d 2)22(12112-==+- du d d ldx 122-=,)()(22)(221212udu d d l du u d d l x A dx -⋅-=⋅-=ππ 因此,)()(2)()(202100u du d d E Fl x A dx E F dx x EA F l l l l⎰⎰⎰--===∆π lld x l d d d d E Fl u d d E Fl 011221021221)(21)(2⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡+--=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=ππ ⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-+--=21221)(2111221d d l l d d d d E Fl π ⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=122122)(2d d d d E Fl π214d Ed Fl π=[习题2-10] 受轴向拉力F 作用的箱形薄壁杆如图所示。
[习题2-2]一打入基地内的木桩如以下图,杆轴单位长度的摩擦力f=kx**2,试做木桩的后力图。
解:由题意可得:33233110,,3/()3/(/)ll N fdx F kl F k F l F x Fx l dx F x l =====⎰⎰1有3[习题2-3] 石砌桥墩的墩身高m l 10=,其横截面面尺寸如以下图。
荷载kN F 1000=,材料的密度3/35.2m kg =ρ,试求墩身底部横截面上的压应力。
解:墩身底面的轴力为:g Al F G F N ρ--=+-=)( 2-3图 )(942.31048.935.210)114.323(10002kN -=⨯⨯⨯⨯+⨯--=墩身底面积:)(14.9)114.323(22m A =⨯+⨯=因为墩为轴向紧缩构件,因此其底面上的正应力均匀散布。
MPa kPa m kNA N 34.071.33914.9942.31042-≈-=-==σ [习题2-7] 图示圆锥形杆受轴向拉力作用,试求杆的伸长。
2-7图解:取长度为dx 截离体〔微元体〕。
那么微元体的伸长量为:)()(x EA Fdx l d =∆ ,⎰⎰==∆l l x A dxE F dx x EA F l 00)()(lxr r r r =--121,22112112d x l d d r x l r r r +-=+⋅-=, 2211222)(u d x l d d x A ⋅=⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=ππ,dx l d d du d x l d d d 2)22(12112-==+- du d d l dx 122-=,)()(22)(221212udud d l du u d d lx A dx -⋅-=⋅-=ππ因此,)()(2)()(202100u dud d E Fl x A dx E F dx x EA F l l l l⎰⎰⎰--===∆π lld x l d d d d E Fl u d d E Fl 011221021221)(21)(2⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡+--=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=ππ ⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-+--=21221)(2111221d d l l d d d d E Fl π ⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=122122)(2d d d d E Fl π214d Ed Fl π=[习题2-10] 受轴向拉力F 作用的箱形薄壁杆如以下图。
材料力学(I)第五版(孙训芳编)甘肃建筑职业技术学院长安大学土木工程材料力学温习材料材料力学第五版课后答案(孙训芳编)4-1试求图示各梁中指定截面上的剪力和弯矩 a (5)=h (4)001100110002222200022132241111223121140,222233RA RB S S q F F a q a q F q a a q aa M q a q a q aF M q a a q a a q a ----==⨯==-⨯==-⨯⨯⨯===⨯-⨯⨯⨯=b (5)=f (4)4-2试写出以下各梁的剪力方程和弯矩方程,并作剪力图和弯矩图 a (5)=a (4)b(5)=b(4)f(5)=f(4)4-3试利用载荷集度,剪力和弯矩间的微分关系做以下各梁的弯矩图和剪力e和f题)(e)(f)(h)4-4试做以下具有中间铰的梁的剪力图和弯矩图。
4-4 (b) 4-5 (b)4-5.依照弯矩、剪力与荷载集度之间的关系指出以下玩具和剪力图的错误的地方,并更正。
4-6.已知简支梁的剪力图如下图,试做梁的弯矩图和荷载图,梁上五集中力偶作用。
4-6(a) 4-7(a)4-7.依照图示梁的弯矩图做出剪力图和荷载图。
4-8用叠加法做梁的弯矩图。
4-8(b) 4-8(c)4-9.选择适合的方式,做弯矩图和剪力图。
4-9(b) 4-9(c)4-104-14.长度l=2m的均匀圆木,欲锯做Fa=的一段,为使锯口处两头面开裂最小,硬是锯口处弯矩为零,现将圆木放在两只锯木架上,一只锯木架放在圆木一段,试求另一只锯木架应放位置。
x=4-184-19M=30KN 4-214-234-254-284-294-334-364-355-25-35-75-155-225-23 选22a工字钢5-246-4 6/((233))A l Fl EA ∆=+6-127-3-55mpa 。
-55mpa7-4[习题7-3] 一拉杆由两段沿n m -面胶合而成。
材料力学第五版(I )孙训方版课后习题答案
[习题3-2] 实心圆轴的直径mm d 100=,长m l 1=,其两端所受外力偶矩m kN M e ⋅=14,
材料的切变模量GPa G 80=。
试求:
(1)最大切应力及两端面间的相对转角;
(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。
解:(1)计算最大切应力及两端面间的相对转角 p
e p W M W T
==
max τ。
式中,)(19634910014159.316
1
161333mm d W p =⨯⨯==π。
3-2 故:MPa mm
mm N W M p e 302.71196349101436max
=⋅⨯==τ p GI l T ⋅=
ϕ,式中,)(981746910014159.3321321444mm d I p =⨯⨯==π。
故: o p rad m
m N m
m N GI l T 02.1)(0178254.010*******/10801140004
1229==⨯⨯⨯⨯⋅=⋅=
-ϕ (2)求图示截面上A 、B 、C 三点处切应力的数值及方向
MPa B A 302.71max ===τττ, 由横截面上切应力分布规律可知:
MPa B C 66.35302.715.02
1
=⨯==ττ, A 、B 、C 三点的切应力方向如图所示。
(3)计算C 点处的切应变 3
43
10446.0104575.4108066.35--⨯≈⨯=⨯=
=
MPa
MPa G
C
C τγ
4-3试利用载荷集度,剪力和弯矩间的微分关系做下列各梁的弯矩图和剪力e 和f 题)
(e)(f)(h)4-8用叠加法做梁的弯矩图。
4-8(b)4-8(c)
6-12
[习题7-14] 单元体各面上的应力如图所示。
试用应力圆的几何关系求主应力及最大切应力。
[习题7-15(a )]
解:坐标面应力:X (70,-40),Y (30,-40),Z (50,0)
由XY 平面内应力值作a 、b 点,连接a 、b 交 轴得圆心C (50,0)
应力圆半径:
[习题7-15(b )]
解:坐标面应力:X (60,40),Y (50,0),Z (0,-40)
由XZ 平面内应力作a 、b 点,连接a 、b 交
轴于C 点,OC =30,故应力圆圆心C (30,0)
单元体图
应力圆
单元体图
应力圆
应力圆半径:
[习题7-15(c)]
解:坐标面应力:X(-80,0),Y(0,-50),Z(0,50)
由YZ平面内应力值作a、b点,圆心为O,半径为50,作应力圆得
[习题7-19]D=120mm,d=80mm的空心圆轴,两端承受一对扭转力偶矩
,如图所示。
在轴的中部表面A点处,测得与其母线成
方向的线应变为。
已知材料
的弹性常数
,
,试求扭转力偶矩。
单元体图应力圆
解:
方向如图
[习题7-27] 用Q235钢制成的实心圆截面杆,受轴向拉力F 及扭转力偶矩e M 共同作用,且
Fd M e 10
1
=。
今测得圆杆表面k 点处沿图示方向的线应变5301033.140-⨯=ε。
已知杆直径mm d 10=,材料的弹性常数GPa E 200=,3.0=ν。
试求荷载F 和e M 。
若其许用应力MPa 160][=σ,试按第四强度理论校核杆的强度。
解:
计算F 和
e M 的大
小:
e M 在k 点处产生的切应力为:
2333max 5810161616d
F
Fd d d M d T W T e P ππππττ-=⋅-=-===
= F 在k 点处产生的正应力为:
24d F A F πσ==
即:X (2
4d F π,258d F π-
),Y (0,258d F
π) 广义虎克定律:
)(1
000
603030-+=
νσσεE
ατασσσσσα2s i n 2c o s 2
2
x y
x y x --+
+=
)(10967.135)3415(60sin 5860cos 223
2
02022300MPa F d
F d F d F d F -⨯=+=++=
ππππσ (F 以N 为单位,d 以mm 为单位,下同。
) F d
F d F d F d F 3
2
020*********.15)345()120sin(58)120cos(220
--⨯-=-=-+-+=
ππππσ ]10228.13.010967.13[10
2001
1033.14333
5F F ---⨯⨯-⨯⨯=⨯ ])228.13.0967.13(10
2001033.143
2
⨯-⨯=⨯-F F 52107993.61033.14--⨯=⨯
kN N F 108.2570.2107==
m N mm N mm N Fd M e ⋅=⋅=⨯⨯==108.2210810210810
1
101
按第四强度理论校核杆件的强度:
)(741.101014.3521088582
22MPa mm N
d F x -=⨯⨯⨯-=-
=πτ )(854.261014.32108442
22MPa mm N d F x =⨯⨯==πσ
()2
2
142
1
2
x y x
y
x τσσ
σσσ+-+
+=
())(622.30)741.10(4854.262
1
2854.262
21MPa =-⨯++=
σ
02=σ
())(768.3)741.10(4854.262
1
2854.262
23MPa -=-⨯+-=
σ
])()()[(21
213232221σσσσσσ-+-+- ])622.30768.3()768.30()0622.30[(2
1
222--+++-=
M P a
M P a 160][)(669.32=<=σ 符合第四强度理论所提出的强度条件,即安全。
[习题8-1] 14号工字钢悬臂梁受力情况如图所示。
已知m l 8.0=,kN F 5.21=,
kN F 0.12=,试求危险截面上的最大正应力。
解:危险截面在固定端,拉断的危险点在前上角点,压断的危险点在后下角,因钢材的拉压
性能相同,故只计算最大拉应力:
式中,z W ,y W 由14号工字钢,查型钢表得到3
102cm W z =,3
1.16cm W y =。
故
MPa Pa m
m N m m N 1.79101.79101.168.0100.11010228.0105.2363
63363max =⨯=⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯⨯=--σ [。