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1、工程力学C主观题第三次作业主观题 (共 24道小题 )22.? 曲柄连杆机构的活塞上作用有力F?=?400?N 。如不计摩擦和所有构件的重量，问在曲柄 OA 上应加多大的力偶矩Me方能使机构在图示位置平衡？解：23.? 试求图示各杆 1-1和 2-2横截面上的轴力，并作轴力图。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 9 页 - - - - - - - - - 解：24.? 试求图示等直杆横截面1-1，2-2和 3-3上的轴力，并作轴力图。若横截面面积，试求各横截面
2、上的应力。25.?试求图示阶梯状直杆横截面1-1，2-2和 3-3上的轴力，并作轴力图。 若横截面面名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 9 页 - - - - - - - - - 积，并求各横截面上的应力。26.?简易起重设备的计算简图如图所示。已知斜杆AB 用两根不等边角钢组成，钢的许用应力。试问在提起重量为的重物时，斜杆 AB 是否满足强度条件？27.? 图?a所示为左端固定而右端自由的轴向受力杆件。试求-、 -、 -横截面上的轴力，并作轴力图。28.?
3、一横截面为正方形的砖柱分上下两段，其受力情况、各段长度及横截面尺寸如图?a名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 9 页 - - - - - - - - - 所示。已知 F?=?50?kN ，试求荷载引起的最大工作应力。解：首先作柱的轴力图如图?b所示。由于此柱上下两段的横截面尺寸不同，故不能应用公式（7-3）计算柱的最大工作应力，必须利用公式（ 7-2）求出每段柱的横截面上的正应力，然后进行比较以确定全柱的最大工作应力。、两段柱（图 ?a ）横截面上的正应力分别
4、为29.? 一横截面为矩形的钢制阶梯状直杆，其受力情况及各段长度如图a 所示。 AD 段和 DB 段的横截面面积为BC 段横截面面积的两倍。矩形截面的高度与宽度之比 h / b = ，材料的许用应力、= 160 MPa。试选择各段杆的横截面尺寸 h 和 b。解：首先作杆的轴力图如图?b所示。此杆为变截面杆， 最大工作应力不一定出现在轴力最大的AD 段横截面上。由于 DB 段的横截面面积与AD 段相同，而轴力较小，故其工作应力一定小于AD 段的。于是只需分别对AD 段和 BC 段进行计算。对于 AD 段，按强度条件要求其横截面面积AI为30.? 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - -
5、- - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 9 页 - - - - - - - - - 有一三角架如图所示， 其斜杆由两根 80 807 等边角钢组成， 横杆由两根 10号槽钢组成，材料均为Q235钢，许用应力=?120?MPa 。试求许用荷载 F。31.? 图?a所示为一阶梯形钢杆， AB 段和 BC 段的横截面面积为A1?=?A2?=?500?mm2，CD 段的横截面面积为A3?=?200?mm2。已知钢的弹性模量E?=?105?MPa。试求杆的纵向变形 l。图中长度单位为mm。解：此杆的轴力图如图b 所示。由于
6、各段杆的轴力和横截面面积不尽相同，故须分段利用拉压胡克定律求各段杆的纵向变形，它们的代数和才是整个杆的纵向变形l。32.? 试作图示各杆的轴力图，并分别指出最大拉力和最大压力的值及其所在的横截面（或这类横截面所在的区段）。解：(a)? AB 段：30?kN(拉)，BC 段：0 , CD 段：-?20 kN(压)；(b)? AB 段：10?kN( 拉)，BC 段：-?10 kN(压)， CD 段：20?kN(拉)；(c)? AB 段：0，? BC 段：10?kN(拉)，CD 段：15?kN(拉) 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - -
7、 - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 9 页 - - - - - - - - - 33.? 试判定图示杆系是静定的，还是超静定的；若是超静定的，试确定其超静定次数，并写出求解杆系内力所需的位移相容条件（不必具体求出内力）。图中的水平杆是刚性杆，各杆的自重均不计。解：1 次超静定34.?35.? （1）最大切应力及两端截面间的相对扭转角；（2）图示截面上 A，B，C 三点处切应力的数值及方向；（3）C 点处的切应变。36.? （1）最大切应力；名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精
8、心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 9 页 - - - - - - - - - （2）截面 A 相对于截面 C 的扭转角。37.?38.? 39.? 一传动轴的计算简图如图?a所示，作用于其上的外力偶之矩的大小分别是：MA?=?2?kN? ?m，MB?=? kN? ?m， MC?=?1?kN? ?m， MD?=? kN? ?m，转向如图。试作该传动轴的扭矩图。40.? 一实心圆截面传动轴，其直径d?=?40?mm，所传递的功率为30?kW，转速 n?=?1?400?r/min。该轴由 45 号钢制成，许用切应力=?40?MPa，切变模量 G?=?8104?MPa ，单位长度杆的
9、许用扭转角= 1?/m。试校核此轴的强度和刚度。解：首先计算扭转力偶矩M。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 9 页 - - - - - - - - - 41.? 传动轴如图 ?a所示，其转速 n=300 r/min ，主动轮 A 输入的功率 P1?=?500?kW；若不计轴承摩擦所耗的功率，三个从动轮B、C、D 输出的功率分别为P2?=?150?kW，P3?=?150?kW，P4?=?200?kW。该轴是用 45 号钢制成的空心圆截面杆，其内外直径之比 a?
10、 =?1/2 。材料的许用切应力 t?=?40?MPa，其切变模量 G=8104MPa。单位长度杆的许用扭转角=m。试作轴的扭矩图， 并按强度条件和刚度条件选择轴的直径。42.? 试作图示各杆的扭矩图，并指出最大扭矩的值及其所在的横截面（或这些横截面所在的区段）。解：(a)? Tmax?=?Me；(b)? Tmax?=?2 Me，在 CD 段；(c)? Tmax?=? 3?kN m ，在DE 段43.? 直径 50?mm的钢圆轴，其横截面上的扭矩T?=?kN? ?m，试求横截面上的最大切应力。解：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - -
11、- - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 9 页 - - - - - - - - - 44.? 空心钢圆轴的外直径D?=?80?mm ，内直径 d?=?mm ，外力偶之矩 Me?=?10?N? ?m。已知钢的切变模量G?=?8104?MPa。 试作横截面上切应力的分布图； 试求最大切应力和单位长度扭转角。解：45.?圆轴的直径 d?=?50?mm ，转速为 120?r/min。若该轴横截面上的最大切应力等于60?MPa ，试问所传递的功率是多少？解： PkW?=?kWEDUCATION 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 9 页 - - - - - - - - -