工程力学 第2版 教学课件 作者 刘思俊习题答案 习题解答5.docVIP

工程力学练习册习题解答（练习15～20） 练习十五（轴向拉、压杆的内力—轴力） 四、1-（a）解：1）用简便方法求截面轴力 FN1= -F3=-4kN FN2= -F3+ F2= -4+10=6kN 2）画杆件轴力图如图示 1-（b）解：1）用简便方法求截面轴力 等于截面右段杆件外力的代数和 FN1= -F1+ F2=-4+10=6kN FN2= -F1 = -4kN FN3= -F1 = -4kN 2）画杆件轴力图如图示 练习十六（拉压杆的应力和强度计算） 四、1解：1）画轴力图求截面内力 2）已知A1=300mm2, A2=200mm2,求截面最大应力 (DC==90MPa (CB==60MPa (BA==80MPa (max=(DC=90MPa 3）强度计算 (max=(DC=90MPa[(]=100MPa 强度满足。 2.解：1）取A点画受力图求杆件轴力 (Fx=0: FACcon30(-FABcon30( =0 FAC=FAB (Fy=0: FACsin30(-FABsin30(-G =0 FAC=FAB=G=10( kN 2）强度计算 由正应力强度准则(max =([(]得 A=( d (=20mm 所以，d=20mm 3.解：1）用截面法截开链环画受力图求轴力 (MO(F)=0: -FN1·d+ FN2·d =0 FN1= FN2 (Fx=0: FN1+FN2-F =0 FN1= FN2= 2）强度计算 由正应力强度准则(max ==( [(]得 F(2A[(]=2[(]=2×=32(×103=32( kN=100.5kN 所以，[F]=100.5kN 练习十七（拉、压杆的变形） 四、1解：1）画轴力图求截面内力 FN1=-24kN FN2=18kN 2）求杆件的变形 (l= = = =3.5×10-2mm=0.035mm 2.解：1）求截面应力 ( =E·( =200×103×20×10-5=40MPa 2）求杆件外力 F=(·A =40×40×50=80×103N=80kN 3）求杆件变形 (l =(·l=20×10-5×103=20×10-2N=0.2mm 3.解：1）画杆件受力图列平衡方程求F力作用点x (Mc(F)=0: -FN1·x+ FN2(l- x)=0 FN1·x=FN2(l- x) AB保持水平, 即杆1与杆2的变形相等 ( l1==( l2= 得：1.5FN1=FN2代入上式 FN1·x=1.5FN1(l- x) x==1.2m 2）已知F=30kN,求杆件截面应力 (Fy=0: FN1 + FN2-F =0 将1.5FN1 =FN2代入得 FN1 ==12kN FN2 ==18kN (1 ==60MPa (2 ==45MPa 练习十八（材料的力学性能一） 四、1解： [(]==120MPa 2.解：E==204.7×103MPa=204.7GPa (s==216.6MPa ( b==407.6MPa ( ==24% (==52.4% 3.解：1)按强度准则设计 FN=F,由(max =([(]得 A(=200mm2 2)按变形条件设计 由(l=([(l]得 A(=180mm2 所以，取A=200mm2 练习廿（拉、压静不定问题的解法 二、1.解：1）画AB杆的受力图列平衡方程 (Fx=0: -FA-FB + F=0 FA+FB = F 2)由变形协调方程( l1==( l2=得 FAl1= FBl2 代入上式则 FA（1+）= F FA==4kN FB==6kN 2.解：1）画AB横杆的受力图列平衡方程求内力 (Mc(F)=0: -FN1·a- FN2·2a + F·a =0 FN1 +2FN2 = F 由变形协调方程 2( l1==( l2=得 2FN1= FN2 代入上式则 FN1 +2(2FN1) = F FN1 =F FN2 =F 2）强度计算 由正应力强度准则(max ==( [(]得 F( 所以，[F]= 3.解：由变形协调方程知，热膨胀伸长量与温度应力压缩量相同，（式中升高温度用(T表示）即 (T( l= ( ==(T( E=10×2×10-5×200×103=40MPa 4.解：由变形协调方程知，加工误差与装配应力的变形量相同，即 ( l= ( ===60M