1、總復(fù)習(xí) 習(xí)題課四材料力學(xué)1、何為應(yīng)力集中？試舉例說明如何避免或減小應(yīng)力集中現(xiàn)象。2何為等強(qiáng)度梁？并舉例說明。一、簡答題（每題一、簡答題（每題5分，共分，共20分）分）由于構(gòu)件形狀尺寸的突變引起局部應(yīng)力急劇增大的現(xiàn)象，稱為應(yīng)力集中。如階梯軸圓角過渡等。梁上每個(gè)截面的最大應(yīng)力均達(dá)到許用應(yīng)力的變截面梁稱為等強(qiáng)度梁，如階梯軸、魚腹梁等。3計(jì)算圖示平面圖形對(duì)z軸、y軸的慣性矩Iz、Iy和慣性積Iyz 。已知正方形的邊長為2d，圓的直徑為d。4.圖示（a）（b）兩個(gè)正方形桁架的邊長相等，各桿材料和截面面積均相同，受力如圖所示，試比較其承載能力并簡單說明理由。zy題3圖題4圖(a)(b)643444ddIz

2、6453444ddIy0yzI (a)桁架的承載能力強(qiáng)，因?yàn)?b)桁架的壓桿長度長，且壓力大。5. 作圖示梁的剪力圖和彎矩圖，并寫出 ，（15分）。 maxmaxMQ和二、計(jì)算題二、計(jì)算題解：， FA = 7qa/6（）， FD= qa/6（）|Qmax|=7qa/6 |Mmax|=5qa2/6 6.已知電動(dòng)機(jī)輸出功率P=75kW，轉(zhuǎn)速n=955rmp，輸出軸直徑D=50mm，輸出軸與外設(shè)輪轂采用鍵連接，已知鍵長度L=50mm，許用切應(yīng)力和許用擠壓應(yīng)力分別為 ， ，試確定鍵的寬度b和高度h。（假設(shè)鍵各有一半嵌入軸和輪轂內(nèi)） （10分）解：(1)軸的輸出矩 NmnPm7509550kNDmQ30

3、2 LbQ mmLQb10(2)剪切 MPa60MPabs100kNDmFbs302bsbsbsLhF2mmLFhbsbs122(3)擠壓 7在xy平面內(nèi)放置的直角折桿ABC，受力如圖，已知F=120kN，q=8kN/m，a=2m；在yz平面內(nèi)有 ，折桿ABC的直徑d=150mm， =160MPa，試按第四強(qiáng)度理論校核固定端A的強(qiáng)度。 （15分）mkNaqaM6 .258 . 0mkNaqmTx24.428 . 0212MPaWMAFN841026.771079. 6)15. 0(32106 .25)15. 0(410120663323MPaWTt64)15. 0(161024.4233 MP

4、aMPar1601393224軸力 FN=F=120kN，滿足強(qiáng)度要求彎矩扭矩 解：8.圖示平面結(jié)構(gòu)， AC桿為剛體，BD桿為直徑d = 40 mm的圓截面鋼桿，lBD = 750mm，lAC = 1000 mm，BD桿垂直于AC桿，鉸支B位于AC桿中點(diǎn)處。BD材料為Q235鋼，E = 200 GPa，P = 105，S =61.4，a = 304MPa, b = 1.12 MPa。將重量Q = 1kN的重物自高度H = 20mm處自由落下，垂直沖擊到A點(diǎn)，若規(guī)定穩(wěn)定安全因數(shù) nst = 2.0，試校核BD桿的穩(wěn)定性。 （15分）22BDNQkN222=0.01194mmABDjBDQLlEA

5、 22 2011=1158.90.01194djHK 118ddJNKNKN17507510Li304 1.12 75=220MPacr222040 =276.5kN4crF276.52.34118crstFnF解：靜載荷時(shí)，i = d/4 = 10 mm ，中長桿 nst =2.0 安全9利用對(duì)稱性，自行車輻條受力模型如圖所示。輻條兩端可視為鉸鏈連接，車圈可視為剛性，各輻條的抗拉剛度EA和長度 l均相等，試求1-4號(hào)輻條的內(nèi)力。 （10分）解：1423=22.5FFFFcos0.924cos3 =0.383212coscos3 )FFF（21/cos/cos3ll2121/cos/cos32

6、.413llFF12=0.191=0.462FFFF 解得 10圖示長、寬、高分別為l、b和h的矩形截面懸臂梁，在x-y平面和x-z平面內(nèi)受到兩個(gè)垂直方向的力偶矩M1和M2的作用。已知該懸臂梁的彈性模量為E，泊松比為。在某截面的前、后表面各粘貼了3個(gè)軸向應(yīng)變片，其中應(yīng)變片1和4位于前后表面的最上端，應(yīng)變片2和5位于前后表面的中間，應(yīng)變片3和6位于前后表面的最下端。在不提供額外溫度補(bǔ)償片的情況下，請(qǐng)選取若干個(gè)電阻應(yīng)變片，組成兩個(gè)惠斯通半橋，分別直接測得外力偶矩M1和M2。要求：繪出惠斯通橋路接線圖，并推導(dǎo)出外力偶矩M1和M2和應(yīng)變儀讀數(shù)的顯式關(guān)系式。 （15分）(1)用3，1應(yīng)變片組成半橋測M1

7、：yzEWMEWM211yzEWMEWM21362bhWz應(yīng)變儀讀數(shù)131221EbhM (2)用5，2應(yīng)變片組成半橋測M2：應(yīng)變儀讀數(shù)yEWM22yEWM2562hbWy 251222EhbM， 其它例題1.兩軸采用法蘭和四個(gè)螺栓連接，如圖所示。已知：軸傳遞扭矩m=1000Nm，螺栓直徑d=6mm，螺栓孔中心直徑D=200mm，法蘭盤厚度t=5mm，材料許用切應(yīng)力和許用擠壓應(yīng)力分別為 ， ，試校核聯(lián)接件強(qiáng)度。 MPa100MPabs320kNDmQ5 . 242 MPadQ4 .8842kNDmFbs5 . 242bsbsbsMPadtF3 .83(1)剪切 (2)擠壓 安全2.如圖所示，標(biāo)

8、語牌自重W=150N，同時(shí)受水平風(fēng)力作用，可等效為F=120N如圖所示，標(biāo)語支承桿外徑D=50mm，內(nèi)徑d=45mm，許用應(yīng)力 =75MPa。試按第三強(qiáng)度理論校核標(biāo)語支承桿的強(qiáng)度。 NNx150NmMn24NmMZ300NmMy30MPaANxN4 . 0MPaWMpn84. 2MPaWMMyzM44.7122MPaMPaMNr751 .724223 安全 解：3.在鉛垂平面內(nèi)，圖示CD桿可繞C端轉(zhuǎn)動(dòng)，另一端固結(jié)一個(gè)重量G=10N的重物。當(dāng)CD桿從水平位置自由落下，將與剛性AB桿在A點(diǎn)發(fā)生水平?jīng)_擊，H =0.5m，CD桿的重量忽略不計(jì)，AB桿長度lAB =1m，EF桿垂直于AB桿，鉸支E位于A

9、B桿中點(diǎn)處。已知EF桿橫截面為直徑d =40mm的圓形， EF桿長度lEF =0.8m，彈性模量E = 200 GPa，P = 105，S =61.4，a = 304MPa, b = 1.12 MPa。若規(guī)定的穩(wěn)定安全因數(shù) nst = 2.5，試校核EF桿的穩(wěn)定性。220EFNQN441.27 10 mmAEFjQLEA22QvQHg2vgH22806djjvHKg256.12kNddJdNKNKQ180Li=214.4MPacrab221440 =269.4kN4crF4.8crstFnF解：靜載荷時(shí)， i = d/4 = 10 mm， ，中長桿 nst EF桿穩(wěn)定，直徑為D 的圓軸受力如圖所示，已知材料常數(shù)為E、。在圓軸表面粘貼四個(gè)相鄰?qiáng)A角均為45度的應(yīng)變片a