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材料力学-陈振中-习题第五章弯曲应力
5.8压板的尺寸和载荷情况如图所示。材料为45钢,,取安全系数n=1.5。试校核压板的强度。
解:1)最大弯矩
2)A—A截面抗弯模量
3)最大正应力:
许用应力 可见,压板强度足够。
5.11图示为一承受纯弯曲的铸铁梁,其截面为倒T形,材料的拉伸和压缩许用应力之比。求水平翼板的合理宽度。
解:1)确定中性轴位置:由于梁受正的弯矩作,用,因此梁的中性轴以下部分受拉而产生拉应力,中性轴以上部分受压而产生压应力。由于:
而,由此求出:
2)图中中性轴为截面的一形心轴,则,可得:
求出:b=510mm
5.13 当20号槽钢受纯弯曲变形时,测出A、B两点间长度的改变为,材料的E=200GPa,试求梁截面上的弯矩M。
解:由梁所受弯矩方向可判断出AB处于受拉区,AB产生的线应变:
查表20号槽钢:
而 则可求出:
5.16铸铁梁的载荷及横截面尺寸如图。许用拉应力和压应力分别为。试按正应力强度条件校核梁的强度。
解:1)截面几何性质:
2)强度校核:梁的弯矩图如图
截面B:
截面C:
∴强度足够。
5.17试计算图示矩形截面简支梁的1--1截面上a点和b点的正应力和剪应力。
解:1)确定1—1截面的剪力和弯矩,
剪力图和弯矩图如图所示。
则可求出:
2)a点:
b点:
5.21起重机下的梁由两根工字钢组成,起重机自重Q=50KN,起重量P=10KN。许用应力。若暂不考虑梁的自重 。试按正应力强度条件选定工字钢型号,
然后再按剪应力强度条件进行校核。
解:1)梁的受力简图如图,可求出起重机对梁的作用力:
2)确定起重机的危险位置及梁内的最大弯矩:
设D距B端为x,则可求出:
由,得起重机的危险位置:x=29/6 m
此时梁内的最大弯矩:
3)截面设计:由弯曲正应力强度条件
可求出: 故选取两根No.28a工字钢
4)按弯曲剪应力强度条件校核:查表No.28a工字钢
由梁的受力情况确定剪力分布情况,得出:
则, No.28a工字钢完全满足强度要求。
5.26用螺钉将四块木板连接而成的箱形梁如图所示。每块木板的横截面皆为。若每一螺钉的许可剪力为1.1KN,试确定螺钉的间距s.设P=5.5KN。
解:1)截面几何性质
顶板对中性轴的静矩为:
截面对中性轴的惯性矩为:
可求出:
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