材料力学A弯曲应力作业答案

发布 2022-07-05 02:37:28 阅读 3180

1. 图示悬臂梁,横截面为矩形,承受载荷f1与f2作用,且f1=2 kn,f2=5 kn,试计算梁内的最大弯曲正应力,及该应力所在截面上k点处的弯曲正应力。

解:(1) 画梁的弯矩图。

2) 最大弯矩(位于f2作用点所在横截面):

mmax=2knm

3) 计算应力:

最大应力:

k点的应力:

5. 铸铁梁的载荷及截面尺寸如图所示。许用拉应力[ l]=40 mpa,许用压应力[ c]=160 mpa。

试按正应力强度条件校核梁的强度。若载荷不变,但将t形截面倒置成为⊥形,是否合理?何故?

解:(1) 画梁的弯矩图。

由弯矩图知:可能危险截面是b和c截面。

2) 计算截面几何性质。

形心位置和形心惯性矩。

3) 强度计算。

b截面的最大压应力。

b截面的最大拉应力。

c截面的最大拉应力。

梁的强度足够。

4) 讨论:当梁的截面倒置时,梁内的最大拉应力发生在b截面上。

梁的强度不够。

7. 试计算图示工字形截面梁内的最大正应力和最大剪应力。

解:(1) 画梁的剪力图和弯矩图。

最大剪力和最大弯矩值是。

2) 查表得截面几何性质。

3) 计算应力。

最大剪应力。

最大正应力。

13. 起重机下的梁由两根工字钢组成,起重机自重q=50 kn,起重量p=10 kn。许用应力[ ]160 mpa,[ 100 mpa。

若暂不考虑梁的自重,试按正应力强度条件选定工字钢型号,然后再按剪应力强度条件进行校核。

解:(1) 分析起重机的受力。

由平衡方程求得c和d的约束反力。

2) 分析梁的受力。

由平衡方程求得a和b的约束反力。

3) 确定梁内发生最大弯矩时,起重机的位置及最大弯矩值。

c截面:此时c和d截面的弯矩是。

d截面:此时c和d截面的弯矩是。

最大弯矩值是。

4) 按最大正应力强度条件设计。

查表取25b工字钢(w=423 cm3),并查得。

5) 按剪应力强度校核。

当起重机行进到最左边时(x=8 m),梁内剪应力最大;

最大剪力值是。

剪应力强度计算。

剪应力强度足够。

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