材料力學习题第12章.doc

材料力学习题 第12章 12-1 一桅杆起重机，起重杆AB的横截面积如图所示。钢丝绳的横截面面积为10mm2。起重杆与钢丝的许用力均为，试校核二者的强度。 12-2 重物F=130kN悬挂在由两根圆杆组成的吊架上。AC是钢杆，直径d1=30mm，许用应力[?]st=160MPa。BC是铝杆，直径d2= 40mm, 许用应力[?]al= 60MPa。已知ABC为正三角形，试校核吊架的强度。 12-3 图示结构中，钢索BC由一组直径d =2mm的钢丝组成。若钢丝的许用应力[?]=160MPa,横梁AC单位长度上受均匀分布载荷q =30kN/m作用，试求所需钢丝的根数n。若将AC改用由两根等边角钢形成的组合杆，角钢的许用应力为[?] =160MPa，试选定所需角钢的型号。 12-4 图示结构中AC为钢杆，横截面面积A1=2cm2；BC杆为铜杆，横截面面积A2=3cm2。[?]st = 160MPa，[?]cop = 100MPa，试求许用载荷。 12-5 图示结构，杆AB为5号槽钢，许用应力[?] = 160MPa，杆BC为 = 2的矩形截面木杆，其截面尺寸为b = 5cm, h = 10cm,许用应力[?] = 8MPa，承受载荷F = 128kN，试求： （1）校核结构强度；（2）若要求两杆的应力同时达到各自的许用应力，两杆的截面应取多大？ 12-6 图示螺栓，拧紧时产生?l = 0.10mm的轴向变形，试求预紧力F，并校核螺栓强度。已知d1=8mm, d2=6.8mm, d3=7mm, l1=6mm, l2=29mm, l3=8mm; E=210GPa, [?]=500MPa。 12-7 图示传动轴的转速为n=500r/min，主动轮1输入功率P1=368kW，从动轮2和3分别输出功率P2=147kW和P3=221kW。已知[?]=212MPa，[ ? ]=1?/m, G =80GPa。 （1）试按第四强度理论和刚度条件确定AB段的直径d1和BC段的直径d2。 （2）若AB段和BC段选用同一直径，试确定直径d。 （3）主动轮和从动轮的位置如可以重新安排，试问怎样安排才比较合理？ 12-8 图示钢轴，d1 = 4d2/3, M=1kN·m，许用应力[?]=160MPa，[? ]=0.5?/m, G=80GPa，试按第三强度理论和刚度条件设计轴径d1与d2。 12-9 图示钢轴所受扭转力偶矩分别为M1=0.8kN·m，M2=1.2kN·m及M3=0.4kN·m。已知：l1=0.3m,l2=0.7m, [?]=100MPa, [?]=0.25?/m, G=80GPa。试按第三强度理论和刚度条件求轴的直径。 12-10 图示组合轴，套筒和芯轴借两端刚性平板牢固地连接在一起。设作用在刚性平板上的力矩M=2kN·m，套筒和芯轴的切变模量分别为G1=40GPa，G2=80GPa。许用应力分别为[?]1=85MPa，[?]2=110MPa。试按第三强度理论分别校核套筒与芯轴的强度。 12-11 图示槽形截面悬臂梁，F=10kN, M=70kN·m, [?t]=35MPa, [?c]=120MPa，试校核其强度。 12-12 图示简支梁，由四块尺寸相同的木板胶合而成，试校核其强度。已知：F =4kN, l = 400mm, b = 50mm, h = 80mm,板的许用应力[?]=7MPa，胶缝的许用应力[?]=5MPa。 12-13 图示外伸梁由25a工字钢制成，其跨度l=6m, 全梁上受均布载荷q作用，为使支座处截面A、B上及跨 度中央截面C上的最大正应力均为140MPa，试求外伸部分的长度a及载荷集度q。 12-14 某四轮吊车之轨道为两工字形截面梁，设吊车重力W=50kN，最大起重量F=10kN，工字钢的许用应力为[?] = 160MPa，[?] = 80MPa，试选择吊车梁的工字钢型号。 12-15 矩形截面简支梁由圆形木料制成，已知F = 5kN, a = 1.5m, [?] = 10MPa。若要求在圆木中所截取的梁抗弯截面系数具有最大值，试确定此矩形截面的值及所需木料的最小上径d。 12-16 如图所示支承楼板的木梁，其两端支承可视为铰支，跨度l = 6m, 两木梁的间距a = 1m,楼板受均布载荷q=3.5kN/m2的作用。若[?] = 100MPa, [?] = 10MPa，木梁截面为矩形，b/h = 2/3，试选定其尺寸。 12-17 图示为一承受纯弯曲的铸铁梁，其截面为⊥形，材料的拉伸和压缩的许用应力之比[?t]/[?c]=1/4