工程力学基础复习题B
一、 空心圆轴外力偶矩如图示,已知材料????100MPa,G?80?109Pa,????3?m,
D?60mm,d?50mm,试校核此轴的强度和刚度。
m2?2kNmABm3?1kNmC
m3?3kNm T 解:1)画扭矩图
+ 最大扭矩值2kNm
- 2kNm 2)最大切应力
1kNm ?maxTmax16TAB16?2?103Nm????93.6MPa 34343WP?d?1?????0.05?1?0.6?m 3)最大单位长度扭转角
T18032TAB? ?max?AB?GIP?G?D4?1??32?2?103?180??424?80?109???0.05?1?0.6?180???2.68m 4?max=93.6MPa???100MPa,?max?2.68?m?????3?m , 安全。
二、 梁受力如图示,求约束反力并画出剪力图和弯矩图。
200N A
150Nm B C 2m 2m 解:1)约束反力
?Fy?0,FBy?200N?0 ; FBy?200N???
B?M
?0,200N?4m?150Nm?0;MB?950Nm?顺时针?
2)画剪力图和弯矩图
FS-
M200N400Nm550Nm-
950Nm
1
三、 已知矩形截面梁,高度h?80mm,宽度b?60mm,a?1m,分布载荷
,????170MPa,试校核梁的强度。 q?6kNmqA
解:1)约束反力
2a F?qaBa Chbz
1qa; 25 ; ; F?qa; 2aF?2aq?a?3aF?0M?0B?AB2?MB?0 ; 2aFA?2aq?a?Fa?0;FA?2)画剪力图和弯矩图
1qa212qa8+
- -
qa+
3qa2qa23)危险截面在B处,MB?qa2?6?103?12?6kN?m
?max
M6M6?qa26?6?103??2???93.8?106Pa=93.8MPa 22Wzbhbh0.06?0.08安全。100 MPa
?max?93.8MPa???四、 直角折杆AD放置水平面内,A端固定,D端自由。已知折杆直径d?0.1m受力如图,
F1?5kN、F2?10kN、P?3kN,????120MPa,试用第三强度理论校核此杆
的强度。
P?3kNF1?5kNCA1m
2
DB1m1mF2?10kN
解:1)内力 危险截面在固定端处:
M?1?F1?2?P?F2??1m?5kN?2m?7kN=?9kN?m
T?3kN?1m?3kN?m
2)校核杆的强度
?M??T?M2?T2 ?r3????4???Wz?Wz??WP?3232326?9?10?3?10?96.6?10?96.6MPa ????3??0.122?r3?96.6MPa???120MPa 安全
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