8.如欲使图示外伸梁的跨度中点处的正弯矩值等于支点处的负弯矩值,则支座到端点的距离a与梁长l之比
a应等于多少? l
第五章 弯曲应力和强度计算
一.是非题:(正确的在括号中打“√”、错误的打“×”) (4小题)
1.中性轴是通过截面形心、且与截面对称轴垂直的形心主轴。( ) 2.梁弯曲变形时,其中性层的曲率半径?与EIz成正比。 ( )
3.截面对任意一对正交轴的惯性矩之和,等于该截面对此两轴交点的极惯性矩,即Iz+Iy=IP。( ) 4.纯弯曲时,梁的正应力沿截面高度是线性分布的,即离中性轴愈远,其值愈大;而沿截面宽度是均匀分布的。( )
二.填空题: (4小题)
1.若在梁的横截面上,只有弯矩而无剪力,则称此情况为 。 2.EI称为材料的 。
3.矩形截面梁的剪应力是沿着截面高度按 规律变化的,在中性轴上剪应力为最大,且最大值为该截面上平均剪应力的 倍。
4.若变截面梁的每一横截面上的最大正应力等于材料的许用应力,则称这种梁为 。
三、选择题: (8小题)
1.已知外径为D,内径为d的空心梁,其抗弯截面系数是( )。
34?Dd?(1?4) (A) Wz?(D4?d4) (B) Wz?32D64 (C) Wz??32(D3?d3) (D) Wz??64(D3?d3)
2.如图(1)所示承受相同弯矩MZ的三根直梁,其截面组成方式如下图(a)、(b)、(c)所示。图(a)中的截面为一整体;图(b)中的截面由两矩形截面并列而成(未粘接);图(c)中的截面由两矩形截面上下叠合而成(未粘接)。三根梁中的最大正应力分别为?max(a)、?max(b)、?max(c)。关于三者之间的关系有四种答案,正确的答案是( )。
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图(1)
3.如图(2)所示四种形式的截面,其横截面积相同,从抗弯强度角度来看,哪种最合理?( )。
(A) (B) (C) (D)
图(2)
4. 如图(3)所示T形截面铸铁梁,设各个截面的弯矩均为正值。则将其截面按哪个所示的方式布置,梁的强度最高?( )
图(3)
5. 如图(4)所示悬臂梁,给出了1、2、3、4点的应力状态。其中哪个所示的应力状态是错误的?( )
图(4) 6. T形截面梁在剪切弯曲时,其横截面上的最大正应力σmax和最大切应力τmax发生点正确的是() (A) σmax发生在离中性轴最远的点处,τmax发生在中性轴上; (B) σmax发生在中性铀上,τmax发生在离中性轴最远的点处; (C) σmax和τmax均发生在离中性轴最远的点处; (D) σmax和τmax均发生在中性轴上。
7.矩形截面的悬臂梁,受载情况如图(5)所示。以下结论中 是错误的。(σ,τ分别表示横截面上的正应力和剪应力)。 P D M=PL A B h
C L/2 L/2 图(5) (A)在点A处,σ=0,τ=3P/4bh。
b
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(B)在点B处,σ=0,τ=3P/2bh。 (C)在点C处,σ=0,τ=0。 (D)在点D处,σ=0,τ=0。
8.在应用弯曲正应力公式时,最大正应力应限制在( )以内。
(A) 比例极限?p (B) 弹性极限?e (C) 屈服极限?s (D) 强度极限?b
9. 如图(6)所示四种受均布载荷q作用的梁,为了提高承载能力,梁的支座应采用哪种方式安排最合理。( )
图(6)
四、计算题: (8小题)
1.如图(7)所示割刀在切割工件时,受到切削力FP=lkN作用,试求割刀内最大弯曲正应力。
图(7)
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2.简支梁承受均布载荷作用,如图(8)所示,若分别采用截面面积相等的实心截面和空心截面梁,且
d3D1?40mm,2?,试分别计算它们的最大正应力。并问空心截面梁比实心截面梁的最大正应力减少
D25了百分之几。
图(8)
3.某圆轴的外伸部分系空心圆截面,载荷情况如图(9)所示。试求轴内最大正应力。
图(9)
4.一正方形截面悬臂木梁的尺寸及所受荷载如图(10)所示。木料的许用弯曲正应力????10MPa。现需在梁的截面C上中性轴处钻一直径为d的圆孔,试问在保证梁强度的条件下,圆孔的最大直径d(不考虑圆孔处应力集中的影响)可达多大?
图(10)
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5.一矩形截面木梁,其截面尺寸及荷载如图(11)所示,q?1.3kN/m。已知????10MPa,????2MPa。试校核梁的正应力和切应力强度。
图(11)
6. 如图(12)所示为一长为1m的悬臂木梁,由三根矩形截面的木料胶合而成,若胶合面上的许用剪应力
???=0.5MPa。求梁的许可荷载?F?及其相应的最大弯曲正应力。
图(12)
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