(完整word版)工程力学材料力学第四版[北京科技大学及东北大学]习题答案解析.docx

.WORD. 格式 . 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： 专业整理 资料分享 .WORD. 格式 . (a):N =0,N 2 =N=P 1 3 (b):N =N=2kN 1 2 (c):N 1=P,N2 =2P,N3= -P (d):N =-2P,N 2 =P 1 (e):N 1= -50N,N 2= -90N 专业整理 资料分享 .WORD. 格式 . (f):N 1=0.896P,N 2=-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。 P 850kN S1 2 解： σ 1= 4 d1 =35.3Mpa P 850kN S2 2 σ 2= d2 =30.4MPa 4 ∴σ =35.3Mpa max 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： 专业整理 资料分享 .WORD. 格式 . 90 P 2 下端螺孔截面：σ 1= S1 0.065*0.045 =15.4Mpa P 上端单螺孔截面：σ 2= S2 =8.72MPa P 上端双螺孔截面：σ 3= S3 =9.15Mpa ∴σ max=15.4Mpa 专业整理 资料分享 .WORD. 格式 . 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 的横截面面积为 0.1cm2。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=F 2*sin45 F1*cos15=P+F2*sin45 F1 ∴σ AB= S1 =-47.7MPa F2 BC= S2 =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 . 专业整理 资料分享 解: F=6P S1=h*t=40*4.5=180mm  .WORD. 格式 . 2 S2=(H-d)*t=(65-30)*4.5=157.5mm F ∴σ max= S2 =38.1MPa  2 1-6: 一长为 30cm 的钢杆 , 其受力情况如图所示 . 已知杆截面面积 A=10cm2,材料的弹性模量E=200Gpa,试求 ; AC. CD DB 各段的应力和变形 . AB杆的总变形 . 解: (1) σ AC=-20MPa, σ CD=0, σ DB=-20MPa; NL AC L l AC= EA = EA =-0.01mm CD L l CD= EA =0 DB L △ DB EA =-0.01mm L = 专业整理 资料分享 .WORD. 格式 . (2) ∴ l AB =-0.02mm 1-7: 一圆截面阶梯杆受力如图所示 , 已知 材料的弹性模量 E=200Gpa,试求各段的应力和应 变. 解: P AC 31.8MPa SAC P CB 127MPa SCB AC CB  NL AC L EA EAAC 1.59*10 4, NL CB L EA EACB 6.36*10 4 1-8: 为测定轧钢机的轧制力 , 在压下螺旋与上轧辊轴承之间装置一测压用的压头 . 压头是一 个钢制的圆筒 , 其外径 D=50mm,内径 d=40mm,在压头的外表面上沿纵向贴有测变形的电阻丝片 . 若测得轧辊两端两个压头的纵向 应变均为ε =0.9*10 -2 , 试求轧机的总轧 制压力 . 压头材料的弹性模量 E=200Gpa. 解: 专业整理 资料分享 l  .WORD. 格式 . Nl EA l Q l N EA N EA 2.54*10 6 N 1-9 ：用一板状试样进行拉伸试验， 在试样表面贴上纵向和横向的电阻丝来测定试样的改变。 已知 b=30mm,h=4mm;每增加 3000N 的拉力时，测得试样的纵向改变 1 =120*10 -6 ，横向应变 6 38*10 。求试样材料的弹性模量和泊松比。 解： E 208GPa, 0.317 1-10 ：连杆端部与销轴相连，其构造如图，设作用在连杆的轴向力 P 128kN ，螺纹处的 内径 d 3