材料力学习题册答案-第10章 动载荷
- 格式:doc
- 大小:207.50 KB
- 文档页数:3
动载荷一、选择题11.1、由于冲击载荷作用过程十分短暂,所以构件内会产生较大的加速度。
A正确 B错误11.2研究冲击时的应力和应变已经不属于动载荷问题。
A正确 B错误11.3、交变应力作用下的塑性材料破坏并不表现为脆性断裂。
A正确 B错误二、简答题11.4、动载荷作用下构件内产生的应力称为____。
11.5、当具有一定速度的物体(冲击物)作用到静止的构件(被冲击物)上时,冲击物的速度发生急剧的变化,由于冲击物的惯性,使被冲击物受到很大的作用力,这种现象称为_______。
11.6三、计算题11.7、图示宽为b,高为h的矩形截面梁ABC,材料弹性模量为E,在BC中部受重力P的物体自由落体冲击,求最大工作应力。
11.811.911.10、组合梁如图所示,AB段与CD段的截面都是边长为a的正方形,且材料弹性模量都为E,重物P从高H处自由落到AB的中点D(H很大),求冲击造成的梁中最大动应力。
解:【答案】一、选择题11.1 A11.2 B11.3 B二、简答题11.4动应力11.5冲击11.6三、计算题11、7题31图单位载荷法求D处的静位移D y。
2max3333 3213222212132581159611211)(485)2161613141(2611631421bhPlKWPlKWMKPlEHbhPlEIHyHKEIlPlPEIEIMMylMMPllMPldZdZAddDdCCDCCC===++=++=++=↓⋅=⋅⨯⨯+⨯=⋅+=====σωωωωωοοοοο==;11.811.911.10题35图a L HEP PL H Ea a PL PL H Ea K H PLH Ea aPL K a PLa PLW M PL H Ea PL EIH H K EI PL L PL L L PL L EI d d j d d Zj j j d j 65258358,)5811(3362581159611211485]322)221(2324)4221[(1343max 34343max max 33max max 3433⨯=⋅=∴≈∴++=⋅====++=++=∆++==⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯⨯=∆σσσσ很大Θ。
浙江⼯业⼤学材料⼒学第10章答案10.1 ⼀端固定⼀端铰⽀的⼯字形截⾯细长压杆,已知弹性模量GPa 208=E ,截⾯尺⼨200mm×100mm ×7mm ,杆长m l10=,试确定压杆的临界压⼒。
解:4337.16796532121869312200100mm I x =?-?=4332.11719831271861210072mm I y =?+?=因为x y I I <,故y I I =()()kN N l EI F cr 1.49101.49100007.02.117198310208323222=?===πµπ10.2 两端固定的圆截⾯钢质压杆,直径为50mm ,受轴向压⼒F 作⽤。
已知GPa 210=E 和MPa 200=p σ,试确定能够使⽤欧拉公式的最短压杆长度l 。
解:8.10120010210505.044322=??==≥??===πσπλµµλp p E l d l i l可得:mm l 2545≥10.3 截⾯为矩形h b ?的压杆,两端⽤柱销联接(在y x -平⾯内弯曲时,可视为两端铰⽀;在zx -平⾯内弯曲时,可视为两端固定)。
已知GPa 200=E ,MPa 200=p σ,试求:(1)当mm 30=b ,mm50=h 时,压杆的临界压⼒;(2)若使压杆在两个平⾯(y x -和z x -⾯)内失稳的可能性相同时,求b 和h 的⽐值。
解:43331250012503012mm bh I z =?==,1=z µ,故()()kNN l EI F z z cr 1171011723001312500102003232221=?===πµπ43311250012305012mm hb I y =?==,5.0=y µ,故()()kN N l EI F y y cr 1681016823005.0112500102003232222=?===πµπ故kN F cr 117=。
第十章动载荷一、选择题1、在用能量法计算冲击应力问题时,以下假设中( D )是不必要的。
A 冲击物的变形很小,可将其视为刚体;B 被冲击物的质量可以忽略,变形是线弹性的;C 冲击过程中只有应变能、势能和动能的变化,无其它能量损失;D 被冲击物只能是杆件。
2.在冲击应力和变形实用计算的能量法中,因不计被冲击物的质量,所以计算结果与实际情况相比( D )。
A 冲击应力偏大,冲击变形偏小;B 冲击应力偏小,冲击变形偏大;C 冲击应力和冲击变形均偏大;D 冲击应力和冲击变形均偏小。
3.四种圆柱及其冲击载荷情况如图所示,柱C上端有一橡胶垫。
其中柱( D )内的最大动应力最大。
A B C D二、计算题1、重量为P的重物从高度H处自由下落到钢质曲拐上,试按第三强度准则写出危险点的相当应力。
解:在C 点作用静载荷P 时,BC 段产生弯曲变形,AB 段产生弯扭组合变形,C 点的静位移:a GI Pal EI Pl EI Pa a f f PAB AB BC AB B C st ⋅++=⋅++=∆3333ϕ std H K ∆++=211 式中,b h I BC 123=,644d I AB π=,324d I PAB π= 危险点在A 截面的上下端,静应力为:ZZ r W l a P W T M 22223+=+=σ 式中,323d W Z π=则动应力为:Zd r d d W l a P K K 223+=⋅=σσ 2、图示横截面为mm 25mm 75⨯=⨯h b 的铝合金简支梁,在跨中增加一刚度kN/m 18=K 的弹簧支座,重量为N250=P 的重物从高度mm 50=H 自由下落到梁的中点C 处。
若铝合金的弹性模量GPa 70=E ,试求冲击时梁内的最大正应力。
解:在C 点作用静载荷P 时,AB 梁为静不定问题,变形协调条件为梁中点变形等于弹簧变形,故有:KR EI l R P C C =-348)(3, 代入数值可计算出:N R C 3250= P R R R C B A =++ 由结构对称,可知N R R B A 3250== m KR C st 31063.4-⨯==∆ 75.5211=∆++=std H K MPa I My Z st 7.2610122575102255.132501233=⨯⨯⨯⨯⨯==--σ MPa K st d d 5.153=⋅=σσ利用正则表达式批量替换代码在网页制作中,有时需要从Word 或Excel 中复制些内容到DW 中,如表格数据。
材料力学习题册答案-第10章动载荷第十章动载荷一、选择题1、在用能量法计算冲击应力问题时,以下假设中( D )是不必要的。
A 冲击物的变形很小,可将其视为刚体; B 被冲击物的质量可以忽略,变形是线弹性的;C 冲击过程中只有应变能、势能和动能的变化,无其它能量损失;D 被冲击物只能是杆件。
2.在冲击应力和变形实用计算的能量法中,因不计被冲击物的质量,所以计算结果与实际情况相比( D )。
A 冲击应力偏大,冲击变形偏小;B 冲击应力偏小,冲击变形偏大;C 冲击应力和冲击变形均偏大;D 冲击应力和冲击变形均偏小。
3.四种圆柱及其冲击载荷情况如图所示,柱C上端有一橡胶垫。
其中柱( D )内的最大动应力最大。
wwddwwdd2dA B C D二、计算题1、重量为P的重物从高度H处自由下落到钢质曲拐上,试按第三强度准则写出危险点的相当应力。
1PCHhbAdlBa解:在C点作用静载荷P时,BC段产生弯曲变形,AB段产生弯扭组合变形,C点的静位移:Pa3Pl3Pal?st?fC?fB??AB?a????a3EIBC3EIABGIPABKd?1?1?2H ?st式中,IBCh3?d4?d4?,IAB?,IPAB? 12b6432危险点在A截面的上下端,静应力为:?r3?M2?T2Pa2?l2 ?WZWZ式中,WZ??d332则动应力为:?d?Kd??r3KdPa2?l2?WZ2、图示横截面为b?h?75 mm?25 mm的铝合金简支梁,在跨中增加一刚度K?18 kN/m 的弹簧支座,重量为P?250 N的重物从高度H?50 mm自由下落到梁的中点C处。
若铝合金的弹性模量E?70 GPa,试求冲击时梁内的最大正应力。
PCHBb1.5m1.5mhA解:在C点作用静载荷P时,AB梁为静不定问题,变形协调条件为梁中点变形等于弹簧变形,故有:2(P?RC)l3RC?,348EIK代入数值可计算出:RC?250N 3RA?RB?RC?P由结构对称,可知RA?RB?250N 3RC?st??4.63?10?3mKKd?1?1?2H?5.75 ?st25025?1.5??10?3My2?st??3?26.7MPa3IZ75?25?10?1212?d?Kd??st?153.5MPa3感谢您的阅读,祝您生活愉快。
第十章组合变形的强度计算10-1图示为了梁的各种截面形状,设横向力P的作用线如图示虚线位置,试问哪些为了平面弯曲哪些为了斜弯曲并指出截面上危险点的位置O(a) (b) (c) (d)斜弯曲平面弯曲平面弯曲斜弯曲斜弯曲弯扭组合平面弯曲斜弯曲“x〞为了危险点位置.10-2矩形截面木制简支梁AE 在跨度中点 C 承受一与垂直方向成 =15.的集中力P=10 kN 作用如图示,木材的弹性模量E 1.0 104MPa .试确定①截面上中性轴的解:P y Pcos 10 cos15 9.66 KNP z Psin 10 sin 152.59KN___3750 cm 3W y一_ 3 一 7.25 1031.94甘MPa中性轴:tan 1- tan J y1104tan ------------ tan 155625 25.47f yPyK 339.66 10 348EJ z___ 9 _ 4_ 848 10 10 101020.5434 10 2m位置;②危险截面上的最大正应力;③C 点的总挠度的大小和方向.J z3也竺104 cm 412 W z3310 cmJy1235625 3cmP y l 9.66 3z max44P z l 2.59 3y max44M zmaxM y max103 750 10 61039.84 W y7.25 KN-MM 1.94 KN-MM maxW zf . 0.54342 0.25920.602 cm10-3矩形截面木材悬臂梁受力如图示,P1 = 800 N , P2 = 1600 N . [b ]=10MPa,弹性模量E= 10GPa 设梁截面的宽度 b 与高度h 之比为了1: 2 截面尺寸;②求自由端总挠度的大小和方向.解:(I) M zmaxP 2 1 1.6 KN M ymaxP 0 21.6 KNf zP z l 3 33 2.59 10 348EJ y__一 9_ __ 848 10 105625 10_ 20.259 10 mW zbh 2_2b(2b)2b 33W ybh 2 2b 3材料许用应力O ①试选择梁的方向 中性轴: 25.47max b = 9 cm(II ) ftan M zmax M y maxW z W Y,h = 18 cmP I23 23EJ yf z 1.95匚0.30531.6 102 a-3b31.6 1013bP2 13P2 133EJ z 2EJ z81.11.9710 106._ 210 m 1.97 cm10-4简支梁的受力及横截面尺寸如图示.钢材的许用应力]=160 MPa,试确定梁危险截面中性轴的方向与校核此梁的强度.P=14kN题10-4图解:J z32d4 bh312 321044 6312909.7484cm中性轴:d32bh312 321046 4312949.748 4cmtan 1里tanJ ytan909.748 x _---------- t an 45949.74843.77(mm 的等边角钢,假设 P =25kN,试求最大弯矩截面上 A 、宙日C 点的弯曲正应力.z 10 sin 43.77 6.918 cm y10 cos43.77 7.221cmMmax14 1 14 KNmM y Mmaxcos 45 9.9M zMmaxsin 45 9.9危险点:9.9max103 6.918 10 9.9 8949.748 102107.221 10150.69 MPa8909.748 10J y0 1180.04cm4JZ044554.55cmW z0 322.06cm 3 W y0146.55cm 3pl M max25 KN 4 M y M z M cos45 M zM yA — y A— J zOJ y °146.2MPaM zM yC —V AzJZ OJ y °解: mZ AA 17.68 KN m3317.68 10141.42 10.一 84554.55 1036.42 MPa3317.68 1060.95 1041180.04 1010-5图示简支梁的截面为了精品资料,欢迎大家下载!317.68 103----------------- 8 80.47 10 120.561180.04 1010-6旋臂 式吊车 梁为了16号工字钢,尺寸 如下图,允许 吊重[]=160MPa .试校核吊车梁的强度.解:B 点:No16 工字钢:A 26.1cm 2, J z 1130cm 4H 10-6 图H N H HP 1.08 1.941.94 1.940.8 15.57 KN1.94 - 15.57 37.76 KN 0.8max337.76 10310 1.08 10 A W 26.1 10141 1091.1MPa 压M y L BMPaP =10kN ,材料的,W z 141cm 3[P ],并作危险截面上的应力分布图,指出最大应力发生在哪一点 解:N = P2A 2.5 10 25cm 2N MA WP 120 106?1 60 10 225 10 4 41.667 10d,♦府制I题 10-72M max 60P 10 2, W.22.5 1026_____ 341.667 cm8108N 8.108KN10-8 悬重构架如下图,立柱AB系用No25a的工字钢制成.许用应力[]=160 MPa ③列式表示顶点B的水平位移.解:'一图(II ) max_ _ _3M 20 103W 48.5 10 4153.42MPa一_360 103 6------------------------- 6 153.42 10 Pa401.883 10(III) f B P 9 P 6 --------- 3 9 63EJ 6EJ 117PEJ在构架C点承受载荷A 20kN.①绘立柱AB的内力图;②找出危险截面,校核立柱强度;—图精品资料,欢迎大家下载!B面为了20cm 30cm 的矩形.试求其危险截面上的最大正应力.解: R A 25 2.4/3.6 16.6667 KNN = 25 KN0 10-9 IH10-9图示起重结构,A 及B 处可作皎链支承看待, G D 与E 均用销钉连结.AB 柱的截M max 25 1 03 2.4i^^^x16.667 2.4 10320 KN mA 0.2 0.3 0.06 M 26 0.2 0.32 W ----- 0.003M 2杆的总重 P 及倾角 .试确定自A 点至由于杆自重产生最3斗~ 7.0830.003M Pa10-10有一等直实心圆杆, 其B 端为了皎支承,A 端靠在光滑 的竖直墙面上(摩擦力可略如图示.杆长L,杆截面直径d,N M A W325 10 0.06K 10-8 ffl240c EDm精品资料,欢迎大家下载!大压应力的横截面之距离 S .解:设杆的自重为了 q (N/M) 轴向分量:q sin 横向分量: q cos R A q l cos 2sin1 ql cot在S 截面:NR A cos sin M(s)(R A sin2(qd dscos q sin1 2q cot sinl_ 28 cot 0 l _ 2i tanIql cot cos q 2 S 21 2qsin1ql cot sin cos sincos sin10-11某厂房柱子,受到吊车梁的铅垂轮压 P= 220 kN,屋架传给柱顶的水平力 Q =8 kN ,及风载荷 q= 1kN/m 的作用.P 力作用线离柱的轴线距离 e=,柱子底部截面为了矩形,尺寸为了 试计算柱子底部危险点的应力. N P 220 KN … 1 9 52M max 220 0.4 8 9.5 57.129 2N M 220 103 57.129 103 6A W 1 0.3 0.3 12解: KN m 0.41 1.876MPa2s1q cos S 2■ lO'll RP=22QkN度.解:P Peb A bh26 103一 - _ 3 _ _ 26 6 103 6 10 2_ 42 3 102 32 10 6130 106 Pa 130MPa尺寸单位十mm期10-12图LW 一, ■ ■:A 10-13 图10-13轮船上救生艇的吊杆尺寸及受力情况如图示, 图中载荷班包含救生艇自重及被解:N 18 KNM 18 1.5 27 KN mN M 318 103_ _ 3 27 103A WW 10 4Q160. 7 5救人员重量在内.试求其固定端A-A截面上的最大应力.MPa3210-14正方形截面拉杆受拉力P= 90kN作用,a = 5cm,如在杆的根部挖去1 /4如图示.试求杆内最大拉应力之值.解:2 .2a ——a2形心位置:e --------------2—— 1.179 cm3 a4a 2 2J z 2 a e12 122 2a ——a2364.6 4cm解:1 旦 6Pe E E bh bh 2211 P 6Pe ~ 2- EE bh bh1 2P E bh 1 12Pe E bh 12Pe bh2 6 2P h bhP Pe (V e )90 103maxA —J —3 52 10 4322 5(90 1031.179 10 2)( ------------- 1.179) 10364.6 10 825.72 106Pa 25.72MPa10-15承受偏心拉伸的矩形截面杆如图示, 今用电测法测得该杆上、下两侧面的纵向应变1和2.试证明偏心距e 在与应变1, 2在弹性范围内满足以下关系式10-16图示正方形截面折杆: 外力P 通过A 和B 截面的形心.假设P= 10kN,正方形 截面边长a =60 mm .试求杆内横截面上的最大正应力.解: BC 杆C 截面:AC 杆C 截面:cos8KNM (P cos )0.6 10 0.8——0.6 4.8KN m1N6Mmax3 A a 3N P sin 10 10 M (P cos )0.63 016KN 110 08 0.6 4.8KN m1 max36 1034103------ . ----- 135 106Pa 135MPa 216 10iV10-17试确定图示T字形截面的核心边界.图中y、z两轴为了截面形心主惯轴.解:e yz.i z e zz.i za z a z zi y 60 403 340 9012 1260 40 一 - 一一290 40 458.33cmz .i z _ _ _340 603122302 (40 60)_ _ _ 390 40312_ 2202 (40 90) 60 40 90 40(4)(5)2800cm800e ye ye ze ze ye z2040800cm a z60458.3345458.334580013.33 cm108458.334510.18510.1857.410.185cmcma ze ye ye z 0e y 7.4e z 10.185解:y z y 1 J y 10-18材料为了灰铸铁 HT15— 33的压力机框架如图示.许用拉应力 []=30MPa 许用压应力[]=80 MPa .试校核框架立柱的强度. (2 10) 1 (2 6) 5 (2 5) 9 ------- ------ ------ ------- ------ ---- 4.05cm10 5.95cm 10 23 12(2 ____ 4487.9cmMZ 2T y M z_____Z1云2 A 42cm 10) 3.052312 1042 10 42.86 1062.893 2 6 0.952 12 210 4.05 10 487.9 10 8322.89 10 5.95 108487.9 10已J 10 4.9521226.85MPa32.38MPa10-19电动机功率 4,转速n =800r/m .皮带轮直径 A 250mm 重量 E 700N,皮带拉fig 10-19 图力为了T i, T2 (T i = 2T2),轴的外伸端长L=120mm轴材料的许用应力[ 100MPa试按第四强度理论设计电动机轴的直径d.解:M n T1 T2 D 竺9.55 N n 9.55 8830.1054 KN800T2 2 0.1054 0.843KN0.252 2 3?2cos45 G 3T2 cos45, 3.3 84370023 3432xd3064N3.064KNR l 3.064 0.12M 2 0.75M n2W z2 2M 0.75M n3 3.79 323------------- 3.38cm0.368KN m,'0.3682 0.75 0.10542 106100 1060.379 1010-20直径为了60cm的两个相同皮带轮,n= 100 r /m时传递功率N=, C轮上皮带是水[]=80MPa,试平的,D轮上是铅垂方向的.皮带拉力T2= kN , T1>T2,设轴材料许用应力® 10^20 图根据第三强度理论选择轴的直径,皮带轮的自重略去不计.M B T 1 T 20.25 5.343 0.25 1.336KN m_ 22M D .1.4252 0.4452 1.493KN m一 2_ _ 2 - 226 M D M n . 1.49320.7032 106320.63cm 解:M n R 色 5 0.15 0.75KN mN 7.36M n 9.559.55 —n 100T 1_ D _ T 2 M n20.7029KN m1.52 0.70290.63.843KN80 106 d 3 32W z 3 32 20.635.95cm10-21图示钢制圆轴上有两个齿轮,齿轮 C 上作用着铅垂切向力 P = 5kN,齿轮D 上作解用着水平切向力 P 2 = 10 kN .假设] :=100 MPa,齿轮C 的节圆直径 d C =30cm 齿轮D 的节圆直径d D= 15cmo 试用第四强度理论选择轴的直径..1.1252 0.187序0.75 0.752 1063 v13125cm3100 106ch 3 32W z 32 13.1255.11cmW z 2 .0.56252 0.3752 0.75 0.752 1 06100 106____ 39.375cm34.57 cm10-22某型水轮机主轴的示意图如下图. 水轮机的输出功率为了NH 37500kW 转速n= 150r /作轴向推力R = 4800kN,转轮重W= 390kN;主轴的内径d= 34cm,外径 A 75cm,自重W=285kN.主轴材料为了45钢,其许用应力为了[]=80 MPa.试按第四强度理论校核主轴的强度.解:37500M n 9.55 2387.5KN m150N P y W c W 4800 390 285 5475KNd23 N 5475 10 15.6A 0.351.2 3 2.15.62 3 30.12 54.4MPa10-23图为了某精密磨床砂轮轴的示意图.电动机功率 4 3 kW转子转速n= 1400 r/m,转子重量Q= 101NL砂轮直径D= 250 mm砂轮重量Q= 275 kN.磨削力P y: P z3:1, 砂轮轴直径d= 50m,材料为了轴承钢,[]=60MPa (1)试用单元体表示出危险点的应力解:M n9.55N9.55 0.02046 KN m 20.46N mn 1400DP z M n2P z 2M n 2 20.46163.68NW pD2 d20.7520.342 2------------------ 0.351m2£l a41630~^ 1 0.4534 0.0793m316M nw p32387.5 100.079330.1MPaxd4题10-23图状态,并求出主应力和最大剪应力;( 2)试用第三强度理论校核轴的强度.砂轮P y 3P z 491.04N显然:P y 、P z 、Q i 和Q 2相较均可以忽略不计. 故 M 275 1000 0.13 35750N m11 ax35750 35750 32 - 2913MPa 0.05解:m-m M n P 0.17 50 0.17 8.5KN mM P(160 90) 10 3 12.5KN mn-n: M n P 90 10 3 4.5KN m7KN mmax题10«24图及臂矩形截面 32 .. M n 2 M 2xd 33d328.52 12.52 1060.12389.1MPa10-24曲柄臂尺寸如图示,假设 P= 50 kN, [ : = 90 MPa,试按第三强度理论对 mmn - n 截面进行校核.h 150 a 0.2492.14(b 700.793虹 0 794^__ ab 2h0.249 15 72 10,26.6672 4 19.422 47.11MPa10-25图示传动轴左端伞形齿轮C 上所受的轴向力 R=kN ,周向力P 2=,径向力 R=.右端齿轮D 上所受的周向力P 2' 144.9kN ,径向力P 3' 52.8kN ,假设d =8cm, [ ]=300MPa, 试按第四强度理论对轴进行校核.M W Z7 103 7 15226.667MPa10解:19.42MPaxd 3M max12.17162 N M max_24.43522316.5 10312.95KN m 312.59 103maxA W z20.082 一一30.083432M n M p3.283 257.63 260.92MPa4xd3.913 103 —0.083 1638.92MPa260.922 3 38.922 269.48MPa10-26正方形截面的半圆形杆,一端固定一端自由,作用力垂直干半圆平面.其受力和尺寸如下图.试按第三强度理论求 B 、C 截面上危险点的相当应力.以上资料仅供参考,如有侵权,留言删除!B 0_l /\l t 7cxl t n cxl r cxl CXI e p xS I A I CXI r:OL9E LD寸£君.6008 N pxE 09L 9ln r co 80CXI .0%艺SIAI 91000OL9L9IO 乜cxll .o osdlAI寸寸寸05SIAI9N §E N X CXI O CXI Ob-E Nxz.0 BO10, 6 64 133.3 10 135.6 10 Pa 135.6MPa36 10 4以上资料仅供参考,如有侵权,留言删除!。
第十章动载荷一、选择题1、在用能量法计算冲击应力问题时,以下假设中( D )是不必要的。
A 冲击物的变形很小,可将其视为刚体;B 被冲击物的质量可以忽略,变形是线弹性的;C 冲击过程中只有应变能、势能和动能的变化,无其它能量损失;D 被冲击物只能是杆件。
2.在冲击应力和变形实用计算的能量法中,因不计被冲击物的质量,所以计算结果与实际情况相比( D )。
A 冲击应力偏大,冲击变形偏小;B 冲击应力偏小,冲击变形偏大;C 冲击应力和冲击变形均偏大;D 冲击应力和冲击变形均偏小。
3.四种圆柱及其冲击载荷情况如图所示,柱C上端有一橡胶垫。
其中柱( D )内的最大动应力最大。
A B C D二、计算题1、重量为P的重物从高度H处自由下落到钢质曲拐上,试按第三强度准则写出危险点的相当应力。
解:在C 点作用静载荷P 时,BC 段产生弯曲变形,AB 段产生弯扭组合变形,C 点的静位移:a GI Pal EI Pl EI Pa a f f PAB AB BC AB B C st ⋅++=⋅++=∆3333ϕ std H K ∆++=211 式中,b h I BC 123=,644d I AB π=,324d I PAB π= 危险点在A 截面的上下端,静应力为:ZZ r W l a P W T M 22223+=+=σ 式中,323d W Z π=则动应力为:Zd r d d W l a P K K 223+=⋅=σσ 2、图示横截面为mm 25mm 75⨯=⨯h b 的铝合金简支梁,在跨中增加一刚度kN/m 18=K 的弹簧支座,重量为N250=P 的重物从高度mm 50=H 自由下落到梁的中点C 处。
若铝合金的弹性模量GPa 70=E ,试求冲击时梁内的最大正应力。
解:在C 点作用静载荷P 时,AB 梁为静不定问题,变形协调条件为梁中点变形等于弹簧变形,故有:代入数值可计算出:P R R R C B A =++由结构对称,可知N R R B A 50==MPa K st d d 9.445=⋅=σσ(资料素材和资料部分来自网络,供参考。
第十章动载荷
一、选择题
1、在用能量法计算冲击应力问题时,以下假设中( D )是不必要的。
A 冲击物的变形很小,可将其视为刚体;
B 被冲击物的质量可以忽略,变形是线弹性的;
C 冲击过程中只有应变能、势能和动能的变化,无其它能量损失;
D 被冲击物只能是杆件。
2.在冲击应力和变形实用计算的能量法中,因不计被冲击物的质量,所以计算结果与实际情况相比( D )。
A 冲击应力偏大,冲击变形偏小;
B 冲击应力偏小,冲击变形偏大;
C 冲击应力和冲击变形均偏大;
D 冲击应力和冲击变形均偏小。
3.四种圆柱及其冲击载荷情况如图所示,柱C上端有一橡胶垫。
其中柱( D )内的最大动应力最大。
A B C D
二、计算题
1、重量为P的重物从高度H处自由下落到钢质曲拐上,试按第三强度准则写出危险点的相
当应力。
解:在C 点作用静载荷P 时,BC 段产生弯曲变形,AB 段产生弯扭组合变形,C 点的静位移:
a GI Pal EI Pl EI Pa a f f PAB AB BC AB B C st ⋅++=⋅++=∆3333ϕ st
d H K ∆++=211 式中,b h I BC 123=,644d I AB π=,32
4d I PAB π= 危险点在A 截面的上下端,静应力为:
Z
Z r W l a P W T M 2
2223+=+=σ 式中,323
d W Z π=
则动应力为:
Z
d r d d W l a P K K 223+=⋅=σσ 2、图示横截面为mm 25mm 75⨯=⨯h b 的铝合金简支梁,在跨中增加一刚度kN/m 18=K 的
弹簧支座,重量为N
250=P 的重物从高度mm 50=H 自由下落到梁的中点C 处。
若铝合金的弹性模量GPa 70=E ,试求冲击时梁内的最大正应力。
解:在C 点作用静载荷P 时,AB 梁为静不定问题,变形协调条件为梁中点变形等于弹簧变形,故有:
代入数值可计算出:
P R R R C B A =++ 由结构对称,可知N R R B A 50==
MPa K st d d 9.445=⋅=σσ。