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材 料 力 学
任务1 杆件轴变形。 ( )
(√)
3.强度是指构件在外力作用下抵抗破坏的能力。 ( )
(√)
4.“截面法”表明,只要将受力构件切断,即可观察到断面上的内力。( )
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(×)
5.工程中通常只允许各种构件受载后产生弹性变形。 ( )
(√)
6.轴向拉(压)时,杆件的内力的合力必与杆件的轴线重合。 ( )
(√)
7.轴力是因外力而产生的,故轴力就是外力。 ( )
(×)
8.使用截面法求得的杆件的轴力,与杆件截面积的大小无关。( )
(√)
9.杆件的不同部位作用着若干个轴向外力,如果从杆件的不同部位截开时所求得的轴力都相同。( )
(×)
10.长度和截面积相同、材料不同的两直杆受相同的轴向外力作用,则两杆的内力相同。 ( )
(√)
计算题:
1.试求图2-1-6所示杆件上指定截面内力的大小。
a) b)
图2-1-6
参考答案:
解:
图a:
(1) 求1-1截面的内力
截开 沿1-1截面将杆件假想分成两部分。
代替 取右端为研究对象(可简化计算)画受力图,如下图a所示。
平衡 根据静力学平衡方程式求内力FN1为:
由∑Fx=0 得 -4F-F N1=0
F N1=-4F(压力)
(2) 求2-2截面的内力 同理,取2-2截面右端为研究对象画受力图(如下图a所示),可得
F N2=3F-4F=-F(压力)
图b:
(1) 求1-1截面的内力
截开 沿1-1截面将杆件假想分成两部分。
代替 取左端为研究对象(可简化计算)画受力图,如下图b所示。
平衡 根据静力学平衡方程式求内力FN1为:
由∑Fx=0 得 F+F N1=0
F N1=-F(压力)
同理,取2-2截面左端为研究对象画受力图如下图b所示,可得
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F N2=2F-F=F(拉力)
取3-3截面右端为研究对象画受力图如下图b所示,可得
F N3=-F(压力)
a) b)
图2-1-6参考答案
2.如图2-1-7所示三角架中,在B处允许吊起的最大载荷G为25kN。试求AB,BC两杆上内力的大小。
图2-1-7
参考答案:
解:
(1)外力分析
支架中的AB杆、BC杆均为二力杆,铰接点B的受力图如下图所示,
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图2-1-7参考答案
列平衡方程
由∑F x=0 得 FRBC-FRBA cos30o = 0
∑F y=0得 FRBA sin30o-G= 0
解以上两式,应用作用与反作用公理,可得AB杆、BC杆所受外力为
FRBA′=FRBA= G /sin30o=25/sin30o=50 kN (拉力)
FRBC′=FRBC=FRBA cos30o=50×cos30o= (压力)
(2)内力分析
用截面法可求得两杆内力。AB杆、BC杆的轴力分别为
AB杆 FN1=FRBA′=50 k N (拉力)
BC杆 FN2=FRBC′= (压力)
任务2 支架中AB杆和BC杆的强度计算
填空题:(请将正确答案填在空白处)
1.因受力而变形的构件在外力作用下, 的内力称为应力。
(单位面积上)
2.构件在受到轴向拉、压时,其横截面上的内力是 分布的。其应力在截面上也是