中南-工程力学纸质作业与答案 - 图文

所以

FN1lFl?N2 ⑵ E1A1E2A2查表可得

A1?3.086?10?4m2

由题可得

A2?250?250?6.25?10?2m2

由⑴⑵解得：

FN1?0.0707FP FN2?0.717F2P由钢的强度条件

?1?解得：

FN10.0707FP?????1?160?106 ?4A13.086?10FP?697kN

由木材强度条件

?2?解得：

FN20.7172FP?????2?12?106 ?2A26.25?10FP?1045.7kN

所以许可载荷FP为697kN

10. 解：

⑴ 铆钉的剪切强度：每个铆钉的受力图如图

FSF/6200?103/6???2??106.2MPa???? 2?6AS?d/4??20?10/4⑵ 铆钉与板的挤压强度：由于上下板厚度为中间板厚度的1/2，挤压力为中间板的1/2，故铆钉与中间板和盖板的挤压应力相同

FbsF/3200?103/3?bs????166.7MPa???bs? ?6Abst2d20?20?10⑶ 钢板的拉伸强度：盖板和中间板的轴力图如图，经分析盖板1-1截面为危险截面

FN1-1F/2200?103/2?????90.9MPa???? ?6A1?12t1(b?2d)2?10?(150?2?20)?10所以铆钉接头强度满足要求

11．解：

⑴ 计算外力偶矩

P5001?7024??7024N?m n500P200MB?70242?7024??2809.6N?m

n500P300MC?70243?7024??4214.4N?m

n500MA?7024⑵ 作扭矩图确定最大扭矩

TAB??7024N?m TBC??4214.4N?m

由扭矩图可得

Tmax?7024N?m

⑶ 计算轴的直径

按强度条件设计轴的直径

?max?Tmax16Tmax????? 3WP?d3?d?16Tmax3?????16?7024?79.95mm 6??70?10按刚度条件设计轴的直径

?max?Tmax32Tmax????? 4GIPG?d4?d?32Tmax?G????432?7024?180?84.6mm 980?10???1??所以轴的直径

d?84.6mm

12．解：

⑴ 确定支座约束力，作弯矩图

?M?FD(F)?0: 10?2?5?FBy?4?20?1?0

y?0: 10?2?20?FBy?FDy?0

解得：

FBy?30kN FDy?10kN

弯矩图如图所示 ⑵ 截面性质 形心位置

yC?30?200?100?200?30?215?157.5mm

30?200?200?30?y1?230?157.5?72.5mm y2?157.5mm

截面对中性轴的惯性矩

30?2003Iz??(157.5?100)2?30?200

12200?303??(215?157.5)2?200?30?60125000mm4

12⑶ 强度校核

最大拉应力校核，B截面和C截面可能是最大拉应力发生位置 B截面：

?tmaxMBy120?103?72.5?10?3???24.1MPa???t? ?12Iz60125000?10C截面：

?tmaxMCy210?103?157.5?10?3???26.2MPa???t?

Iz60125000?10?12最大压应力校核，由于MBy2>MCy1，所以最大压应力在B截面

B截面：

?cmaxMBy220?103?157.5?10?3???52.4MPa???c?

Iz60125000?10?12

所以此梁的强度满足要求

13. 解：

确定形心位置

b?60?30?30?340?23030b?39100 ?b?60?30?340b?17030b?39100370b?2890030b?39100 y2? ?y1?400??b?170b?170b?170yC?要求截面合理，则

?tmaxy230b?39100??t?1???? ?cmaxy1370b?28900??c?4解得：

b?510mm

14. 图示悬臂梁AD和BE的抗弯刚度同为EI=24×106N·m2，由杆CD相连接。CD杆的长度l=5m，截面积A=3×10-4m2，E=200GPa。若FP=50kN，试求悬臂梁AD在D点的挠度。