6.
8.
11
弯 曲 应 力 答 案
一、概念题
1. B 。2. C 。3. A 。4. C 。5. (b) 。6. (d) 。7. (c) 。
3BH2bh3?d3bh3??8. 横截面与中性层。 9. 相同;不同。 10. l。 11. ;。
4326d66H12.
[?t]Q。 13. 。 14. 15MPa。 15. 225mm。
ht[?c]y
,??E16. 梁弯曲时的平面假设仍然成立,??但静力学条件为
y??。
N???dA??EAAy?dA?1?[?E1ydA1??E2ydA2]?0,
A1A2中性轴不过形心;
M???dA?y??EAAy2?dA?1?[?E1y2dA1??E2y2dA2];
A1A21??M不成立。故 EIz??My不适应。应力分布特点如图所示,两种材料内部应力线性变化,中性轴位于弹性Iz模量大的一侧,两种材料结合处应变一致,但应力不相等(??E?)。
二、计算题 1.解:??E??E?y??200?109?0.5?100MPa。 3(1?10?0.5)2.解:由(1)??4D12??42D2(1??2),得D2?50mm。
1maxMmaxMmax1?103????156.25MPa, Wz10.1D130.1?403?10?6
?2maxMmaxMmax1?103 ????91.9MPa343?64Wz20.1D2(1??)0.1?50?10(1?0.6)12?max??max(2)?41%。 1?max3.解:?CmaxMC1.34?103???63.4MPa, 3?9WzC0.1?60?10 12
?BmaxM?B?WzB0.9?10330.1?603?10?9?(1?()4)4,
?60.9MPa。
4.解:由??
y1???MM??lEIz,有??y,故M?EIz???10.7kN。 EIzEIzyly5.解:原设计Mmax?
Pl100?16?ax,??400kN?m,由Mm即400=75x,x=5.3m。 ax?Mm44?30?20330?123?Iz3??253.3MPa,Wz?6.解:[?]?; ???/10?1568mm?nymax?1212???s
?max?
7.解:(1)
Mmax308??196.4MPa,安全。 Wz1568?10?9200?30?215?200?30?100?157.5mm,
200?30?200?30?200?3032??Iz???200?30?57.5???12??y??30?2002?64???200?30?57.5?60.1?10mm??12??B截面:
3
?Bc,maxMB20?103?y2??157.5?10?3?6, Iz60.1?10?52.4MPaMB20?103?3?y1??72.5?10; Iz60.1?10?6?24.1MPaMC10?103?y2??157.5?10?3?26.2MPa, ?6Iz60.1?10B?Bt,maxC截面:
?Ct,max故?t,max??t,max?26.2MPa<[σt],?c,max??c,max?52.4MPa<[σc],安全。 (2)将梁倒置,
C 13
C?t,max??tB,max?52.4MPa>[σt],?c,max??c,max?26.2MPa<[σc],不合理。
8.解:??QSz<[τ胶], bIzMmax<[σ], Wz3Qmax?<[τ]。 2A?max??max?故
100?1503100?10??10?12bI612FP?z[?胶]??0.34?10?3.825kN ?3?3?3Sz100?10?50?10?50?10?3100?1502?10?9W6FP?z[?]??10?106?3.75kN l12bh2?100?10?3?150?10?3FP?[?]??1?106?10kN
33故[FP]=3.75kN
9.解:查表,36a工字钢:Iz1?15800cm,A1?76.48cm,h1?36mm,b?136mm。 整个截面:
42h??Iz??Iz1?A1?(1)2??2?(15800?76.48?182)?2?81159.04?10?8m4;
2???Sz,max?A1?h1?76.48?18?1376.64?10?6m3。 2,每颗铆钉的剪力Q???max?s?b。铆钉的剪应力
根据?max??QSz,maxbIz?铆?Q??max?s?bQSz,max?s40?103?1376.64?10?6?150?10?3?????16.2MPa?2?23.14A铆2?d2Iz?d2?81159.04?10?8??202?10?6444<[τ],安全。
弯 曲 变 形 答 案
一、概念题
14
1. D。 2. D。 3. B。 4. D。 5. C。 6. A。 7. C。 8. C。 9. (c)。 10. 8。 11. 4。 12.
11,。 81613. 杆件轴线;中性轴。 14. x?0,v1?0,?1?0,x?l?a,v2?0;x?l,v1?v2。
15ql415ql4 15. ?;?。 16. 增加了横截面对中性轴的惯性矩。
2384EI2384EI17. x?0,vA?0;x?l,vB?二、计算题 1.解:M(x1)??ql。 2Kqlllqll(??x1)??(3l?4x1),(0?x1?) 24282M(x2)??q(l?x2)?(l?x2)lq??(l?x2)2,(?x2?l)
222EIv(x1)???ql(3l?4x1)dx1dx1?C1x1?D, 81qEIv(x2)???(l?x2)2dx2dx2?C2x2?D2,
2l边界条件:x1?0,v1?0,?1?0;x1??x2,v1?v2,?1??2,
241ql47ql3得:f??,???
384EI48EI2.解:
??y2??y?y1?y2?y1?y2qM????A?a??A?a?y2ql3mlMa2
??a??a?24EI3EI2EIqal2?(5l?6a)24EIqM?????A??A??2ql3mlMa ???24EI3EIEIql2?(5l?12a)24EI
3.解:BD杆的内力:NBD?a?qa?aqa?0,NBD?。 2215