材料力学》讲稿(二)
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精选全文完整版解:画出杆的扭矩图如图所示。
可知最大弯矩为6kN ·m。
分别根据强度条件和刚度条件选择杆件直径,取其大者。
(1)根据强度条件τmax =M n,maxW p=163.14d3M n,max ≤[]τ得:[]d ≥316M n,max3.14=0.091m=91mm(2)根据刚度条件θ=M n GI p=323.14d 4M n ≤[]θG得:[]d ≥32M n3.14=0.078m=78mmθG由以上计算结果可知,杆所需的直径d=91mm 。
4、起重吊车AB 行走于CD 梁上,CD 梁是由两个同型号的工字钢组成。
已知吊车的自重为5kN ,最大起重量为10kN ,钢材的容许应力[σ]=160MPa , CD 梁长L=12m ,根据正应力强度条件确定工字钢的截面系数(设荷载平均分配在二工字钢上)。
解:吊车及其起重物的重量由吊车的前后轮承担,各受7.5kN 的力。
37.5kN.m 13.75kN6.25kN1.25kN当吊车行驶到梁中部时,梁有最大弯矩,从附图的弯矩图可知,最大弯矩值为:M max = 37.5 kN.m当吊车行驶到梁的一端时,梁端有最大剪力,从附图的剪力图可知,最大剪力值为: Q max = 13.75kN先以正应力强度选择工字钢型号。
由正应力强度条件(由于梁是由两个工字钢组成)[]M maxσσmax =2W z≤ 得:[]M max σ≥=W z 2117cm 45、平行杆系列化、2、3悬吊着刚性横梁AB 如图(a )所示。
在横梁上作用着荷载G 。
如杆菌、2、3的截面积、长度、弹性模量均相同,分别为A 、I 、E 。
试求:三根杆的轴力N 1,N 2,N 3。
6、已知圆轴受外力偶矩m=2KN,材料的许可切应力[τ]=60MP。
(1)试设计实心圆轴的直径D1;(2)若该轴改为α=d/D=0.8的空心圆轴,试设计空心圆轴的内、外径d2、D2。
7、用钢板制成的工字形截面梁其尺寸及梁上荷载如图所示,已知P=90kN,钢材的容许应力[σ]=160MPa,[τ]=100MPa,试全面校核梁的强度(按第三强度论)。
材料力学讲课稿材料力学现代远程教育《材料力学》课程学习指导书作者:樊友景第一章绪论(一)本章学习目标:1、理解材料力学的任务。
2、掌握变形固体的基本假定,杆件变形的基本形式。
(二)本章重点、要点:1、材料力学的任务。
2、变形固体的基本假定,基本形式的形式。
(三)本章练习题或思考题:1、单项选择题1-1、由于什么假设,构件内的内力、应力、变形可以用点的位置坐标的连续函数表示。
A、连续性假设B、均匀性假设C、各向同性假设D、小变形假设1-2、变形固体受力后A、既产生弹性变形又产生塑性变形B、不产生弹性变形也不产生塑性变形C、只产生弹性变形D、只产生塑性变形1-3、构件要能够安全正常的工作,它必须要满足A、强度条件B、刚度条件C、稳定性要求D、强度条件、刚度条件、稳定性要求1-4、下列哪些因素与材料的力学性质无关?A、构件的强度B、构件的刚度C、构件的稳定性D、静定构件的内力1-5、下列论述错误的是A、理论力学主要研究物体机械运动的一般规律B、材料力学研究杆件受力后的变形和破坏规律C、理论力学和材料力学研究的是刚体D、材料力学研究的问题与材料的力学性质密切相关第二章轴向拉伸与压缩(一)本章学习目标:1、熟练掌握截面法求轴力和轴力图绘制。
2、掌握横截面上的应力计算及拉压强度计算;拉压胡克定律、变形与位移的计算。
3、理解材料拉伸和压缩时的力学性能,安全系数,容许应力的概念。
(二)本章重点、要点:1、能熟练地绘制轴力图,求横截面上的正应力及拉压杆的变形。
2、能熟练地进行拉压杆的强度计算。
(三)本章练习题或思考题:1、单项选择题1-1、两根长度、容重相同的悬挂杆横截面面积分别为A2和A1,设N1、N2、σ1、σ2分别为两杆中的最大轴力和应力,则A、N1=N2、σ1=σ2B、N1≠N2、σ1=σ2C、N1=N2、σ1≠σ2D、N1≠N2、σ1≠σ21-2、虎克定理的适用范围是应力小于或等于A、比例极限B、弹性极限C、屈服极限D、强度极限1-3、轴向拉杆的变形特点是A、轴向伸长横向收缩B、轴向伸长横向伸长C、轴向收缩横向收缩D、轴向收缩横向伸长1-4、一圆截面直杆,两端受的拉力相同,若将长度增大一倍其他条件不变,则下列结论错误的是A、轴力不变B、应力不变C、应变不变D、伸长量不变1-5、一圆截面直杆,两端受的拉力相同,若将直径增大一倍其他条件不变,则A、轴力不变B、应力不变C、刚度不变D、伸长量不变2、作图示拉压杆的轴力图并求其总伸长量。