大学材料力学复习 - 图文 联系客服

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题8图

9.图示结构中,AB为刚性杆,杆1,2的截面积比为A2=10A1,弹性模量比为E2=E1/2。试求各杆的轴力及B点的铅垂位移。

题9图

10.图示结构,AB为刚性杆。杆1,2材料相同,弹性模量E=200GPa,许用应力[ζ]=160MPa。二杆的截面积比为A1=2A2。杆1比设计长度短了δ=0.1mm。试求装配后,再加载荷F=120N时各杆最小的截面积。

题10图

11.图示桁架中,各杆的材料和横截面积均相同。试求各杆的轴力。

题11图

12.阶梯形钢杆如图所示。材料的弹性模量E=200GPa,线膨胀系数α=12310-6l/℃。上段横截面积A1=203102mm2,下段横截面积A2=103102mm2。加载前杆的下端与下支座间有间隙δ=0.1mm。载荷F=200kN。试求下列两种情况下的支反力:(1)温度不变;(2)温度升高30℃。

题12图

13.钢杆如图所示,材料的弹性模量E=200GPa,线膨胀系数α=12.5310-6l/℃,横截面积A1=100mm2,A2=200mm2。试求温度升高30℃时杆的最大应力。

题13图

14.图示结构,载荷F作用在刚性平板上,铝杆在钢管的中间。铝杆的弹性模量E1=70GPa,横截面积A1=2 000mm2,钢管的弹性模量E2=200GPa,横截面积A2=2 000mm2。铝杆的长度比钢管略长δ=0.04mm。试求使铝杆和钢管的应力相等时的载荷F。

题14图

15.钢管和铜杆紧固在一起,如图所示。钢管和铜杆的弹性模量、线膨胀系数及横截面积分别为Es,αs,As和Ec,αc,Ac。试求温度升高ΔT后,钢管和铜杆的内力。

题15图

16.钢质薄壁圆筒加热到60℃,然后密合地套在温度为15℃的铜衬套上,如图所示。钢套的厚度t1=1mm,铜衬的厚度t2=4mm,套合时钢套筒的内径和铜衬套的外径均为100mm。试求此接合件冷却至15℃时,钢套筒作用于铜衬套上的压力及钢套筒和铜衬套横截面上的应力。

题16图

项目三 剪切

【要点回顾】

一、剪切变形

剪切变形是指杆件受到一对大小相等、方向相反、作用线相距很近的横向力作用,杆件沿外力作用方向发生相对错动的变形。相互错动的截面称为剪切面,仅有一个剪切面的称为单剪切,具有两个剪切面的称为双剪切。剪切面上切于截面的内力称为剪力,用Q表示。由剪力引起的应力就是切应力η。

二、剪切的实用计算

在实用计算中,假设切应力在受剪面内均匀分布,那么名义切应力为

(3-1)

式中:Q为剪力;A为剪切面面积。 剪切强度条件为

(3-2)

式中:[η]为许用切应力。

三、挤压变形

挤压变形是指外力作用下联接件和被联接件在接触面上相互挤压的变形。产生挤压变形的表面称为挤压面,挤压面处相互压紧的压力称为挤压力,以Fbs表示。由挤压力引起的正应力,称为挤压应力,表示为ζbs。

四、挤压的实用计算

在实用计算中,假设挤压应力在挤压面内均匀分布,那么名义挤压应力为

(3-3)

式中:Fbs为挤压力;Abs是挤压面面积。当挤压面为平面接触时(如平键),挤压面积等于实际接触面积;当接触面为柱面时(如螺栓、销栓),挤压面积为实际面积在其直径平面上的投影。

挤压强度条件为

(3-4)

式中:[ζbs]为许用挤压应力。 【解题方法】

连接件的强度计算一般涉及下列三个方面: