工程力
学材料力学
(北京科技大学与东北大学)
第一章 轴向拉伸和压缩
1-1:用截面法求下列各杆指定截面的内力
解:
(a):N1=0,N2=N3=P
(b):N1=N2=2kN
(c):N1=P,N2=2P,N3= -P
(d):N1=-2P,N2=P
(e):N1= -50N,N2= -90N
(f):N1=0.896P,N2=-0.732P
注(轴向拉伸为正,压缩为负)
1-2:高炉装料器中的大钟拉杆如图a所示,拉杆下端以连接楔与大钟连接,连接处拉杆的横截面如图b所示;拉杆上端螺纹的内
径d=175mm。以知作用于拉杆上的静拉力P=850kN,试计算大钟拉杆的最大静应力。
P850kN??2S1d14 解: σ1= =35.3Mpa
P850kN??2S2d24 σ2= =30.4MPa
∴σmax=35.3Mpa
1-3:试计算图a所示钢水包吊杆的最大应力。以知钢水包及其所盛钢水共重90kN,吊杆的尺寸如图b所示。 解:
90P下端螺孔截面:σ1=S?210.065*0.045P上端单螺孔截面:σ2=S2=8.72MPa
P上端双螺孔截面:σ3= S3=9.15Mpa
∴σmax=15.4Mpa
=15.4Mpa
1-4:一桅杆起重机如图所示,起重杆AB为一钢管,其外径D=20mm,内径d=18mm;钢绳CB
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的横截面面积为0.1cm。已知起重量
P=2000N, 试计算起重机杆和钢丝绳的应力。
解: 受力分析得:
F1*sin15=F2*sin45
F1*cos15=P+F2*sin45
∴σAB=
F1S1=-47.7MPa
σBC=
F2S2=103.5 MPa
1-5:图a所示为一斗式提升机.斗与斗之间用链条连接,链条的计算简图如图b 所示,每个料斗连同物料的总重量P=2000N.钢链又
两层钢板构成,如c所示.每个链板厚t=4.5mm,宽h=40mm,H=65mm,钉孔直径d=30mm.试求链板的最大应力.