材料力学第十章习题选及其解答

发布 2019-05-22 23:52:37 阅读 6074

10-1. 某型柴油机的挺杆长为l=257mm,圆形横截面的直径d=8mm。钢材的e=210gpa,p=240mpa。

挺杆承受的最大压力p=1.76kn。规定nst=2~5。

试校核挺杆的稳定性。

解:(1)求挺杆的柔度。

挺杆的横截面为圆形,两端可简化为铰支座,μ=1,i=d/4

计算柔度。挺杆是细长压杆,用欧拉公式计算临界压力。

2)校核挺杆的稳定性。

工作安全系数。

所以挺杆满足稳定性要求。

10-5. 三根圆截面压杆,直径均为d=160mm材料为q235钢,e=200gpa,p=200mpa,s=240mpa。三杆均为两端铰支,长度分别为l1、l2和l3,且l1=2l2=4l3=5m。

试求各杆的临界压力pcr。

解:(1)求柔度极限值。

查表得q235钢:a = 304mpa, b = 1.12mpa

2)求各杆的临界压力pcr

1杆:2杆:

3杆:10-7. 无缝钢管厂的穿孔顶杆如图所示。

杆长l=4.5m,横截面直径d=150mm,材料为低合金钢,e=210gpa,p=200mpa。两端可简化为铰支座,规定nst=3.

3。试求顶杆的许可压力。

解:(1)求顶杆的临界载荷。

2)求顶杆的许可压力。

10-9. 在图示铰接杆系中,ab和bc皆为细长压杆,且截面相同,材料一样。若杆系因在abc平面内丧失稳定而同时失效,并规定0<解:由铰b的平衡可得。

由已知条件可知,ab和bc皆为细长压杆。

欲使p为最大值,则两杆需同时达到临界值,即。

10-12. 蒸汽机车的连杆如图所示。截面为工字形,材料为q235钢,1=100,连杆承受的最大轴向压力为465 kn。

连杆在摆动平面(xy平面)内发生弯曲时,两端可认为铰支;而在与摆动平面垂直的xz平面内发生弯曲时,两端可认为是固定支座。试确定其工作安全系数。

解:(1)计算截面的几何性质。

xy平面和xz平面内的柔度值。

连杆容易在xz平面内失稳。

对于q235钢。

连杆为中长杆,用直线公式计算临界压力。

工作安全系数。

10-15. 某厂自制简易起重机如图所示。压杆bd为20号槽钢,材料为q235钢,1=100,2=62。

起重机的最大起重量p=40kn。若规定nst=5,试校核bd杆的稳定性。

解:(1)受力分析。

以梁ac为研究对象,由静力平衡方程可求得。

2)bd压杆的柔度。

查型钢表,20号槽钢:

bd杆为中长杆。

3)计算临界压力。

4)稳定性校核。

满足稳定要求。

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