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答 案
第1章
一、填空题
1.强度,塑性,硬度,韧性,疲劳强度;铸造性能,压力加工性能,焊接性能,切削加工性能。
2.塑性变形(或永久变形);断后伸长率A,断面收缩率Z。
3.钢;纯铁;铸铁。
4.结构钢,工具钢。
5.0.45%,0.8%。
6.灰铸铁,球墨铸铁,可锻铸铁。
7.强度;变形铝合金,铸造铝合金。
8.紫红色,紫铜,T1,T2,T3,T4,高。
9.加热,冷却,组织结构和性能。
10.正火,退火;淬火,回火。
二、判断题
1.×。 2.√。 3.√。 4.√。
5.√。 6.×。 7.×。 8.×。
9.×。 10.√。
三、选择题
1.B。 2.A。 3.C。 4.B。
5.B。 6.C。 7.A。 8.C。
9.A。 10.B。
第2章
一、填空题
1.高分子材料,陶瓷材料。
2.弹性,耐磨性,隔声性,绝缘性好。
3.硬度高,耐磨性好,抗压强度大,普通陶瓷,特种陶瓷。
4.纤维增强塑料,玻璃纤维增强塑料,碳纤维增强塑料。
二、简单题
1.通常塑料可分为热塑性塑料和热固性塑料两大类。其中,常用的热塑性塑料有聚乙烯(PE)、聚丙烯塑料(PP)、聚氯乙烯(PVC)、ABS塑料、丙烯酸树脂(PMMA)、聚酰胺(PA)、聚甲醛(POM)、聚碳酸酯(PC)、聚四氟乙烯(PTFE)等;常用的热固性塑料有氨基塑料(UF)、酚醛塑料(PF)、环氧树脂(EP)等。
2.略。
3.略。
第3章
一、填空题
1.力的大小,力的作用方向,力的作用点。
2.力偶矩的大小,力偶的转向,力偶作用面的方位。
3.主矢,作用在相同平面上的主矩。
4.力系的主矢和对任意点的主矩都等于零。
5.斜面的倾角小于或等于摩擦角;螺纹的升角小于或等于摩擦角。
二、画图题
1.杆AB的受力如图3-1所示。
2.轧轮的受力如图3-2所示。
图3-1 题1图 图3-2 题2图
3.管道O,水平杆AB,斜杆BC及整体的受力如图3-3所示。
图3-3 题3图
三、计算题
1.取联轴器为研究对象,作用于联轴器上的力有M和4个螺栓的反力,,和。令,则它们组成两个力偶和,并与M平衡,可得平衡方程为
其中,,则可得
因此每个螺栓上所受的力为。
2.如图3-4所示,设力P与杆AB的夹角为,将力P按作用效果沿杆AB和杆BC两个方向分解,则有
再将按对压块D的作用效果分解为和,则有
因此,杆AB受到铰链B施加的大小为1 891.59 N的力,方向如图所示,同时受到铰链A施加的与方向相反、大小相同的作用力;杆BC受到铰链B施加的大小为1 891.59 N的力,方向如图所示,同时受到压块D施加的按作用效果分解的两个力,这两个力分别是大小为250 N、竖直向上的力和大小为1 875 N、水平向左的力。
图3-4 题2图
3.以轮胎B为力矩的施力点,则对于B点来说,有
即
得
第4章
一、填空题
1.强度,刚度,稳定性。
2.轴向拉伸或压缩、剪切与挤压、圆轴扭转、平面弯曲。
3.截面法。
4.强度校核,设计截面尺寸,确定许可载荷。
5.剪切。
6.平面弯曲,纯歪曲。
二、判断题
1.√。 2.×。 3.×。 4.×。
5.√。
三、计算题
1.(1)求轴力得
求应力得
由于该应力大小小于许用应力80 MPa,因此满足强度条件。
(2)求许可载荷得
所以铁水包最多可盛装铁水的重量为
2.(1)冲孔时,钢板的受剪面是直径为、高度为(钢板厚度)的圆柱体侧表面(即圆柱面),所以受剪面积为
由公式即可求得冲头能冲压的最大钢板厚度为
(2)若要冲压20 mm厚的钢板,冲头所需压力为
3.由已知条件可得
因此可求得最大切应力为
因此该轴满足强度要求。
4.设横梁在C点处所受力为,方向竖直向上,在A点处所受力为,方向竖直向下。
根据平衡条件得
可以看出A和B处的截面弯矩为0,C处的截面弯矩为
根据弯曲条件可得
可得横梁AB的直径为
5.补充题目条件:立柱轴线与钻头轴线的距离为。
将偏心力F平移到立柱的轴线上,根据力的平移定理,立柱将受到拉力F及弯矩的作用,其中,力F使立柱产生轴向拉伸变形,弯矩使立柱产生弯曲变形,故立柱的变形情况为弯曲与拉伸组合变形。
假想沿m-m截面将立柱切成两段,以上段为研究对象,截面轴力,弯矩。
轴力对应的拉伸正应力在截面上均匀分布,其大小为
弯矩M产生的弯曲正应力在截面左侧产生最大压应力,右侧产生最大拉应力,其绝对值为
强度条件为
将各个数值代入上式可得
,
所以,立柱允许承载的载荷F为94.2 kN。
第5章
一、填
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