材料力学北京科大东北大学版第4版第五章习题答案

1、时销钉被剪切断，求销钉的直径 d。
2-3 冲床的最大冲力为 400 kN，冲头材料的许用应力 =440 Mpa，被冲剪钢板的剪切强度极限=360 Mpa。
求在最大冲力作用下所能冲剪圆孔的最小直径 D 和钢板的最大厚度。
2-4已知图示铆接钢板的厚度=10 mm，铆钉的直径为=140 Mpa，许用挤压应力=320 Mpa，P=24 kN，试做强度校核。
2-5 图示为测定剪切强度极限的试验装置。
若已经低碳钢试件的直径 D=1 cm，剪断试件的外力 P=50.2Kn，问材料的剪切强度极 限为多少？2-6 一减速机上齿轮与轴通过平键连接。
已知键受外力 P=12 kN，所用平键的尺寸为 b=28 mm，h=16 mm，l=60 mm，键的许用应 力 =87 Mpa，=100 Mpa。
试校核键的强度。
2-7 图示连轴器，用四个螺栓连接，螺栓对称的安排在直径 D=480 mm 的圆周上。
这个连轴结传递的力偶矩 m=24 kNm，求螺 栓的直径d 需要多大？材料的许用切应力 =80 Mpa。
（提示：由于对称，可假设个螺栓所受的剪力相等）2-8 图示夹剪，销。

2、 第六章 习题 6 1用积分法求以下各梁的转角方程 挠曲线方程以及指定的转角和挠度 已知抗弯刚度EI为常数 6 2 用积分法求以下各梁的转角方程 挠曲线方程以及指定的转角和挠度 已知抗弯刚度EI为常数 6 3 用叠加法求图示各梁中指定截面的挠度和转角 已知梁的抗弯刚读EI为常数 6 4阶梯形悬臂梁如图所示 AC段的惯性矩为CB段的二倍 用积分法求B端的转角以及挠度 6 5一齿轮轴受力如图所示 已知。

3、第三章 习题 3 1试求图视各轴在指定横截面1 1 2 2和3 3上的扭矩 并在各截面上表示出钮矩的方向 3 2试绘出下列各轴的钮矩图 并求 3 3试绘下列各轴的扭矩图 并求出 已知ma 200N m mb 400N m mc 600N m 3 4一传动轴如图所示 已知ma 130N cm mb 300N cm mc 100N cm md 70N cm 各段轴的直径分别为 Dab 5cm Dbc 。

4、方法作下列各梁的剪力图和弯矩图。
4-7 试根据载荷、剪力图和弯矩图之间的关系，检查下列各梁的剪力图和弯矩图是否正确，并对错误之处加以改正。
4-8 作下列构件的内力图。
4-9 在梁上行走的小车二轮的轮压均为 P ，如图所示。
问小车行至何位置时梁内的弯矩最大？最大弯矩值是多少？设小车的轮距为 c，大梁的跨度为 。
参考答案4-1 解：题（b）（1） 求支反力（见图 ）由 ， l-P l=0 =由 ， （2）剪力 按计算剪力的规则 （3）弯矩 按计算弯矩的规则 其它各题的答案：（a）（c）（d）（e）（f）4-2 解：题 c(1) 剪力和弯矩方程 以左端 A 为原点，任一截面距左端的距离为 x（图 ）剪力方程:弯矩方程:(2 )剪力图与弯矩图 按上述剪力方程和弯矩方程绘剪力图 和弯矩图（3）与 值 由 及 得=200N =950题（f）（1） 求支反力（见图 ）由， 600-100 40 40=0=由，q 40 20- 60=0=校核：+ =2667+1333=4000N=q 40=100 40 所以支反力计算正确（2）剪力和弯矩方程 以左端为原点，任一截面距左端的距离。

5、 max=35.3Mpa1-3：解： 下端螺孔截面： 1=902.65*.4PS=15.4Mpa上端单螺孔截面： 2= =8.72MPa上端双螺孔截面： 3= PS=9.15Mpa max=15.4Mpa1-4：解： 受力分析得：F1*sin15=F2*sin45F1*cos15=P+F2*sin45 AB= 1S=-47.7MPa BC=2F=103.5 MPa1-5：解: F=6P S1=h*t=40*4.5=180mm2 S2=(H-d)*t=(65-30)*4.5=157.5mm2max= 2FS=38.1MPa1-6:解 : (1) AC=-20MPa, CD=0, DB=-20MPa; l AC=NLEA=C=-0.01mm l CD=D=0 L DB=BEA=-0.01mm(2) ABl=-0.02mm1-7:解 : 31.827ACBPMaSACACLNE1.59*104,BBC6.36*1041-8:解 : NlEAl62.54*10NEAN1-9：解： 08,.37GPa1-10：解： 。

6、f=0.5-3 重为的物体放在倾角为 的斜面上，物体与斜面间的摩擦角为 ，且。
如在物体上作用一力，此力与斜面平行。
试求能使物体保持平衡的力 Qde 最大值和最小值。
5-4 在轴上作用一力偶，其力偶矩为m=-1000N.m，有一半径为r=25cm 的制动轮装在轴上，制动轮与制动块间的摩擦因数 f=0.2试问制动时，制动块对制动轮的压力N 至少应为多大？5-5 两物块和重叠放在粗糙的水平面上，在上面的物块的顶上作用一斜向的力。
已知：重 1000N，B 重 2000N，A 与 B 之间的摩擦因数f1=0.5，B 与地面之间的摩擦因数 f2=0.问当 P=600N 时，是物块 A 相对物块 B 运动呢？还是、物块一起相对地面运动？5-6 一夹板锤重500N，靠两滚轮与锤杆间的摩擦力提起。
已知摩擦因数 f=0.4，试问当锤匀速上升时，每边应加正应力（或法向反力）为若干？5-7 尖劈顶重装置如图所示，重块与尖劈间的摩擦因数 f（其他有滚珠处表示光滑）。
求：（1）顶住重物所需之值（、 已知）；（）使重物不向上滑动所需。
注：在地质上按板块理论，太平。

7、N，f=0.5-3 重为的物体放在倾角为 的斜面上，物体与斜面间的摩擦角为 ，且。
如在物体上作用一力，此力与斜面平行。
试求能使物体保持平衡的力 Qde 最大值和最小值。
5-4 在轴上作用一力偶，其力偶矩为 m=-1000N.m，有一半径为 r=25cm 的制动轮装在轴上，制动轮与制动块间的摩擦因数 f=0.2试问制动时，制动块对制动轮的压力 N至少应为多大？5-5 两物块和重叠放在粗糙的水平面上，在上面的物块的顶上作用一斜向的力。
已知：重 1000N，B 重 2000N，A 与 B 之间的摩擦因数 f1=0.5，B 与地面之间的摩擦因数 f2=0.问当 P=600N 时，是物块 A 相对物块 B 运动呢？还是、物块一起相对地面运动？5-6 一夹板锤重 500N，靠两滚轮与锤杆间的摩擦力提起。
已知摩擦因数 f=0.4，试问当锤匀速上升时，每边应加正应力（或法向反力）为若干？5-7 尖劈顶重装置如图所示，重块与尖劈间的摩擦因数 f（其他有滚珠处表示光滑）。
求：（1）顶住重物所需之值（、 已知）；（）使重物不向上滑动所需。
注：在地质上按板。

8、 第五章 习题 5 1一矩形截面梁如图所示 试计算I I截面A B C D各点的正应力 并指明是拉应力还是压应力 5 2一外伸梁如图所示 梁为16a号槽刚所支撑 试求梁的最大拉应力和最大压应力 并指明其所作用的界面和位置 5 3一矩形截面梁如图所示 已知P 2KN 横截面的高宽比h b 3 材料为松木 其许用应力为 试选择横截面的尺 寸 5 4一圆轴如图所示 其外伸部分为空心管状 试做弯矩图 并求。