材料力学第五版(I)孙训方版课后习题答案

材料力学第五版孙训方版课后习题答案1材料力学第五版（I）孙训方版课后习题答案[习题3-2]实心圆轴的直径mmd100，长ml1，其两端所受外力偶矩mkNMe14，材料的切变模量GPaG80。试求：（1）最大切应力及两端面间的相对转角；（2）图示截面上A、B、C三点处切应力的数值及方向；（3）C点处的切应变。解：（1）计算最大切应力及两端面间的相对转角pepWMWTmax。式中，)(19634910014159.3161161333mmdWp。3-2故：MPammmmNWMpe302.71196349101436maxpGIlT，式中，)(981746910014159.3321321444mmdIp。故：opradmmNmmNGIlT02.1)(0178254.0109817469/108011400041229（2）求图示截面上A、B、C三点处切应力的数值及方向MPaBA302.71max，由横截面上切应力分布规律可知：MPaBC66.35302.715.021，A、B、C三点的切应力方向如图所示。（3）计算C点处的切应变34310446.0104575.4108066.35MPaMPaGCC4-3试利用载荷集度，剪力和弯矩间的微分关系做下列各梁的弯矩图和剪力e和f题）材料力学第五版孙训方版课后习题答案2（e）（f）（h）4-8用叠加法做梁的弯矩图。4-8（b）4-8（c）材料力学第五版孙训方版课后习题答案3材料力学第五版孙训方版课后习题答案46-12材料力学第五版孙训方版课后习题答案5[习题7-14]单元体各面上的应力如图所示。试用应力圆的几何关系求主应力及最大切应力。[习题7-15（a）]解：坐标面应力：X（70，-40），Y（30，-40），Z（50，0）由XY平面内应力值作a、b点，连接a、b交轴得圆心C（50，0）应力圆半径：[习题7-15（b）]解：坐标面应力：X（60，40），Y（50，0），Z（0，-40）由XZ平面内应力作a、b点，连接a、b交轴于C点，OC=30，故应力圆圆心C（30，0）单元体图应力圆单元体图应力圆材料力学第五版孙训方版课后习题答案6应力圆半径：[习题7-15（c）]解：坐标面应力：X（-80，0），Y（0，-50），Z（0，50）由YZ平面内应力值作a、b点，圆心为O，半径为50，作应力圆得[习题7-19]D=120mm，d=80mm的空心圆轴，两端承受一对扭转力偶矩，如图所示。在轴的中部表面A点处，测得与其母线成方向的线应变为。已知材料的弹性常数，，试求扭转力偶矩。单元体图应力圆材料力学第五版孙训方版课后习题答案7解：方向如图[习题7-27]用Q235钢制成的实心圆截面杆，受轴向拉力F及扭转力偶矩eM共同作用，且FdMe101。今测得圆杆表面k点处沿图示方向的线应变5301033.140。已知杆直径mmd10，材料的弹性常数GPaE200，3.0。试求荷载F和eM。若其许用应力MPa160][，试按第四强度理论校核杆的强度。解：计算F和eM的大小：eM在k点处产生的切应力为：材料力学第五版孙训方版课后习题答案82333max5810161616dFFdddMdTWTePF在k点处产生的正应力为：24dFAF即：X（24dF，258dF），Y（0，258dF）广义虎克定律：)(1000603030E2sin2cos22xyxyx)(10967.135)3415(60sin5860cos223202022300MPaFdFdFdFdF（F以N为单位，d以mm为单位，下同。）FdFdFdFdF32020226010228.15)345()120sin(58)120cos(220]10228.13.010967.13[1020011033.143335FF])228.13.0967.13(102001033.1432FF52107993.61033.14kNNF108.2570.2107mNmmNmmNFdMe108.22108102108101101按第四强度理论校核杆件的强度：)(741.101014.352108858222MPammNdFx)(854.261014.3210844222MPammNdFx2214212xyxyx)(622.30)741.10(4854.26212854.26221MPa02)(768.3)741.10(4854.26212854.26223MPa材料力学第五版孙训方版课后习题答案9])()()[(21213232221])622.30768.3()768.30()0622.30[(21222MPaMPa160][)(669.32符合第四强度理论所提出的强度条件，即安全。[习题8-1]14号工字钢悬臂梁受力情况如图所示。已知ml8.0，kNF5.21，kNF0.12，试求危险截面上的最大正应力。解：危险截面在固定端，拉断的危险点在前上角点，压断的危险点在后下角，因钢材的拉压性能相同，故只计算最大拉应力：式中，zW，yW由14号工字钢，查型钢表得到3102cmWz，31.16cmWy。故MPaPammNmmN1.79101.79101.168.0100.11010228.0105.236363363max[