第12章桿件的強(qiáng)度、剛度計(jì)算

材料力學(xué)習(xí)題

第12章

12-1 一桅桿起重機(jī)，起重桿AB的橫截面積如圖所示。鋼絲繩的橫截面面積為10mm2。起重桿與鋼絲的許用力均為，試校核二者的強(qiáng)度。

習(xí)題2-1圖 習(xí)題12-2圖

12-2 重物F=130kN懸掛在由兩根圓桿組成的吊架上。AC是鋼桿，直徑d1=30mm，許用應(yīng)力[(]st=160MPa。BC是鋁桿，直徑d2= 40mm, 許用應(yīng)力[(]al= 60MPa。已知ABC為正三角形，試校核吊架的強(qiáng)度。

12-3 圖示結(jié)構(gòu)中，鋼索BC由一組直徑d =2mm的鋼絲組成。若鋼絲的許用應(yīng)力[(]=160MPa,橫梁AC單位長度上受均勻分布載荷q =30kN/m作用，試求所需鋼絲的根數(shù)n。若將AC改用由兩根等邊角鋼形成的組合桿，角鋼的許用應(yīng)力為[(] =160MPa，試選定所需角鋼的型號(hào)。

12-4 圖示結(jié)構(gòu)中AC為鋼桿，橫截面面積A1=2cm2；BC桿為銅桿，橫截面面積A2=3cm2。[(]st = 160MPa，[(]cop = 100MPa，試求許用載荷。

習(xí)題12-3圖 習(xí)題12-4圖

12-5 圖示結(jié)構(gòu)，桿AB為5號(hào)槽鋼，許用應(yīng)力[(] = 160MPa，桿BC為 = 2的矩形截面木桿，其截面尺寸為b = 5cm, h = 10cm,許用應(yīng)力[(] = 8MPa，承受載荷F = 128kN，試求：

(1)校核結(jié)構(gòu)強(qiáng)度；(2)若要求兩桿的應(yīng)力同時(shí)達(dá)到各自的許用應(yīng)力，兩桿的截面應(yīng)取多大？

習(xí)題12-5圖 習(xí)題12-6圖

12-6 圖示螺栓，擰緊時(shí)產(chǎn)生(l = 0.10mm的軸向變形，試求預(yù)緊力F，并校核螺栓強(qiáng)度。已知d1=8mm, d2=6.8mm, d3=7mm, l1=6mm, l2=29mm, l3=8mm; E=210GPa, [(]=500MPa。

12-7 圖示傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速為n=500r/min，主動(dòng)輪1輸入功率P1=368kW，kW和P3=221kW。已知[(]=212MPa，[ ( ]=1(/m, G =80GPa。

(1)試按第四強(qiáng)度理論和剛度條件確定AB段的直徑d1和BC段的直徑d2。

(2)若AB段和BC段選用同一直徑，試確定直徑d。

(3)主動(dòng)輪和從動(dòng)輪的位置如可以重新安排，試問怎樣安排才比較合理？

12-8 圖示鋼軸，d1 = 4d2/3, M=1kN·m，許用應(yīng)力[(]=160MPa，[( ]=0.5(/m, G=80GPa，試按第三強(qiáng)度理論和剛度條件設(shè)計(jì)軸徑d1與d2。

習(xí)題12-7圖 習(xí)題12-8圖

12-9 圖示鋼軸所受扭轉(zhuǎn)力偶矩分別為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。試按第三強(qiáng)度理論和剛度條件求軸的直徑。

12-10 圖示組合軸，套筒和芯軸借兩端剛性平板牢固地連接在一起。設(shè)作用在剛性平板上的力矩M=2kN·m，套筒和芯軸的切變模量分別為G1=40GPa，G2=80GPa。許用應(yīng)力分別為[(]1=85MPa，[(]2=110MPa。試按第三強(qiáng)度理論分別校核套筒與芯軸的強(qiáng)度。

習(xí)題12-9圖 習(xí)題12-10圖

12-11 圖示槽形截面懸臂梁，F=10kN, M=70kN·m, [(t]=35MPa, [(c]=120MPa，試校核其強(qiáng)度。

12-12 圖示簡支梁，由四塊尺寸相同的木板膠合而成，試校核其強(qiáng)度。已知：F =4kN, l = 400mm, b = 50mm, h = 80mm,板的許用應(yīng)力[(]=7MPa，膠縫的許用應(yīng)力[(]=5MPa。

習(xí)題12-11圖 習(xí)題12-12圖

12-13 圖示外伸梁由25a工字鋼制成，其跨度l=6m, 全梁上受均布載荷q作用，為使支座處截面A、B上及跨度中央截面C上的最大正應(yīng)力均為140MPa，試求外伸部分的長度a及載荷集度q。

12-14 某四輪吊車之軌道為兩工字形截面梁，設(shè)吊車重力W=50kN，最大起重量F=10kN，工字鋼的許用應(yīng)力為[(] = 160MPa，[(] = 80MPa，試選擇吊車梁的工字鋼型號(hào)。

習(xí)題12-

總結(jié)

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