材料力学第二章轴向拉伸与压缩答案

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材料力学

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媛

轴向拉伸和压缩 轴向拉伸和压缩

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第二章 轴向拉伸和压缩§2.1 轴向拉伸和压缩的概念和实例 §2.2 轴向拉伸和压缩时的内力和应力

§2.3 材料在轴向拉伸和压缩时的力学性质§2.4 许用应力、安全系数和强度条件

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§2.5 轴向拉伸或压缩时的变形 §2.6 轴向拉伸或压缩时的弹性变形能 §2.7 拉伸、压缩超静定问题 §2.8 应力集中的概念

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§2.1 轴向拉伸和压缩 的概念和实例一.实例

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轴向拉伸

轴向压缩

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二.外力外力作用特点:

力通过轴线变形特点(主

第二章 轴向拉伸与压缩(王永廉《材料力学》作业参考答案（第1-29题）)

2012-02-26 00:02:20| 分类： 材料力学参答|字号 订阅

第二章 轴向拉伸与压缩（第1-29题）

习题2-1 试绘制如图2-6所示各杆的轴力图。

图2-6

解：由截面法，作出各杆轴力图如图2-7所示

图2-7

习题2-2 试计算图2-8所示结构中BC杆的轴力。

图2-8 a）

解：（a）计算图2-8a中BC杆轴力

截取图示研究对象并作受力图，由∑MD=0，即得BC杆轴力

=25KN（拉）

（b）计算图2-8 b中BC杆轴力

图2-8b

截取图示研究对象并作受力图，由∑MA=0，即得BC杆轴力

=20KN（压）

习题2-3 在图2-8a中，若

杆为直径

的圆截面杆，试计算杆横截面上的正应力。

杆横截面上的正应力

解：杆轴力在习题2-2中已求出，由公式（2-1）即得

（拉）

习题2-5 图2-10所示钢板受到板厚度为

、宽度为

的轴向拉力，板上有三个对称分布的铆钉圆孔，已知钢

，试求钢板危险横截面上的应力（不考

，铆钉孔的直径为

虑铆钉孔引起的应力集中）。

解：开孔截面为危险截面，其截面面积

由公式（2-1）即得钢板危险横截面上的应力

（拉）

习题2-6 如图2-1

第二章 拉伸、压缩与剪切

§2－1 拉伸与压缩的概念

等直杆的两端作用一对大小相等、 方向相反、作用线与杆件轴线重合的力，这种变形叫轴向拉伸或压缩。 一、 工程实例

悬索桥，其拉杆为典型受拉杆件；桁架，其杆件受拉或受压。

二、受力特点

杆件受到的外力 或其合力的作用线沿杆件轴线。 三、变形特点

发生轴线方向的伸长或缩短。

§2－2 拉伸或压缩时横截面上的内力和应力

一、轴力

（1）对于轴向拉伸（压缩）杆件，用截面法求横截面m-m上的内力。 （2）轴力正负规定 ：拉力为正（方向背离杆件截面）；压力为负（方向指向杆件截面）。 二、轴力图

（1）轴力图：轴力沿轴线方向变化的图形，横坐标表示横截面位置，纵坐标表示轴力的大小和方向。

1

（2）轴力图作用：通过它可以快速而准确地判断出最大内力值及其作用截面所在位置，这样的截面称为危险截面。轴向拉（压）变形中的内力图称为轴力图，表示轴力沿杆件轴线方向变化的情况。

（3）作下图所示杆件的轴力图

三、横截面上的应力

（1）平面假设：变形前原为平面的横截面，变形后仍保持为平面且仍垂直于轴线，只是各横截面间发生沿杆轴的相对平移。

通过对称性原理，平面假设可得以证明。

（2）由平面假设可得，两截面间所有纵向

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材 料 力 学讲授:顾志荣

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材料力学

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第二章 拉伸与压缩同济大学航空航天与力学学院 顾志荣

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第二章 拉伸与压缩Ⅰ 轴向拉压的概念和实例 Ⅱ 拉(压)杆的强度计算 Ⅲ 拉(压)杆的变形计算 Ⅳ 材料的力学性质 Ⅴ 拉压超静定问题 Ⅵ 应力集中的概念

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第二章 拉伸与压缩

Ⅰ 轴向拉压的概念和实例

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第二章 拉伸与压缩/ Ⅰ 轴向拉压的概念和实例 拉伸与压缩/

工程中有很多杆件是受轴向拉压的:

连杆

内燃机的连杆

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第二章 拉伸与压缩/ Ⅰ 轴向拉压的概念和实例 拉伸与压缩/

由二力杆组成的桥梁桁架

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第二章 拉伸与压缩/ Ⅰ 轴向拉压的概念和实例 拉伸与压缩/

150mm 铝撑套 钢螺栓

δS δL

NL NS

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第二章 拉伸与压缩/ Ⅰ 轴向拉压的概念和实例 拉伸与压缩/

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基础篇之二

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TISGHNUAU IVNESITYR第2 章轴向载作用下杆件的 荷料力学材题问下一

章

第2 轴章载荷向用作下 杆的件料材学力题问拉和伸缩是杆压件本受力基与变形形中 式简最的一种单，所及的一些涉基原本理与 法方比简较，但单材料力在学中有却定一 的遍普意。义本章主要 介绍杆件承拉伸受压和的基本缩 问题包括：内力、应，力、形；变材料拉在伸和 缩时的压学性力以及强度能设计。章本的 目是使的者读对性弹力学静一有个初步、的比 全较的面解了T。ISNHGA UNUIVRSIEY

T第章2 向轴载作用下荷件的杆材料力 学问题STNGIUAHU INVERITSY

际实程工中受承拉伸压缩或杆件的很多—

第章 2向载荷作用下杆轴件材的料 学问力题STNGHUAIUNIV ERISTY

第2章

轴向载作用荷杆下件的材 料力问学题SITGHNAU NIVERUSIYT拉斜桥受拉承的钢缆力

2章 第向载荷轴作下用件杆材的料力 学问题SITGHNUAUNI VERSTYI

第章 轴2向载作用下荷件杆材的 料学力题问TSINHGA UNUVERIISYT

第2章轴向 载作荷下杆件的材 料用力学题问一 些机器结构和所中的各用种紧螺栓固 ，在固紧，时对要

第二章 拉伸与压缩

一、是非题

2-1 、当作用于杆件两端的一对外力等值反向共线时则杆件产生轴向拉伸或压缩变形。（ ） 2-2 、关于轴力有下列几种说法：

1、轴力是作用于杆件轴线上的载荷（ ）

2、轴力是轴向拉伸或压缩时杆件横截面上分布内力系的合力（ ） 3、轴力的大小与杆件的横截面面积有关（ ） 4、轴力的大小与杆件的材料无关（ ） 2-3、 同一材料制成的阶梯杆及其受力如图2-1CD段的横截面面积为ABC和DE段均为2A分别用和表示截面上的轴力和正应力则有 1、轴力FN1?FN2?FN3 。（ ） 2、正应力?1>?2>?3。（ ）

2-4、 轴力越大，杆件越容易拉断，因此轴力的大小可以用来判断杆件的强度。（ ）

2-5 、一轴向拉伸的钢杆材料弹性模量E=200GPa，比例极限?p=200MPa，今测得其轴向线应变?=0.0015，则由胡克定律得其应力??E?=300MPa。（ ） 2-6 、关于材料的弹性模量E，有下列几种说法： 1、E的量纲与应力的量纲相同。（ ） 2、E表示弹性变形能力的大小。（ ） 3、各种牌号钢材的E值相差不大。（ ） 4、橡皮的E比钢材的E

第二章拉伸和压缩第二章

拉伸和压缩

主讲教师：余茜

第二章轴向拉伸和压缩§2 —1 拉伸与压缩的概念

§2 —2 拉压杆的内力——轴力与轴力图§2 —3 拉压杆横截面及斜截面上的应力

目录

§2 —4 应力分布的实验验证及应力集中的概念§2 —5 拉压杆的强度计算§2 —6 拉压杆的变形

胡克定律

§2 —7 材料在拉伸压缩时的力学性质

§2 —8 拉压杆的超静定问题

§2 —9 连接件的剪切与挤压强度计算

第二章轴向拉伸和压缩重点、难点?轴向拉（压）杆的内力、应力与强度计算?轴向拉（压）杆的变形

?材料的力学性质?拉压超静定问题

?连接件的剪切、挤压的实用计算

§2-1 拉伸与压缩的概念§2-1 拉伸与压缩的概念

——轴向拉伸和压缩，简称为拉伸或压缩，是最简单也是做基本的变形。一、轴向拉伸和压缩变形PPPP拉伸

PP变细变长

压缩变短变粗

PP?外力特征：外力的合力作用线与直杆轴线重合；

?变形特征：长度沿轴向发生改变，拉长或压短，同时横截面变细或变粗。

§2-1 拉伸与压缩的概念二、工程实例

桁架结极

§2-1 拉伸与压缩的概念二、工程实例

曲柄连杆机极：连杆的变形为轴向变形（缩短）

连杆ω悬臂吊车PBCPPC

第二章 拉伸与压缩

一、是非题

2-1 、当作用于杆件两端的一对外力等值反向共线时则杆件产生轴向拉伸或压缩变形。（ ） 2-2 、关于轴力有下列几种说法：

1、轴力是作用于杆件轴线上的载荷（ ）

2、轴力是轴向拉伸或压缩时杆件横截面上分布内力系的合力（ ） 3、轴力的大小与杆件的横截面面积有关（ ） 4、轴力的大小与杆件的材料无关（ ） 2-3、 同一材料制成的阶梯杆及其受力如图2-1CD段的横截面面积为ABC和DE段均为2A分别用和表示截面上的轴力和正应力则有 1、轴力FN1?FN2?FN3 。（ ） 2、正应力?1>?2>?3。（ ）

2-4、 轴力越大，杆件越容易拉断，因此轴力的大小可以用来判断杆件的强度。（ ）

2-5 、一轴向拉伸的钢杆材料弹性模量E=200GPa，比例极限?p=200MPa，今测得其轴向线应变?=0.0015，则由胡克定律得其应力??E?=300MPa。（ ） 2-6 、关于材料的弹性模量E，有下列几种说法： 1、E的量纲与应力的量纲相同。（ ） 2、E表示弹性变形能力的大小。（ ） 3、各种牌号钢材的E值相差不大。（ ） 4、橡皮的E比钢材的E

一、填空题

1. 在工程设计中，构件不仅要满足 、 和稳定性的要求，同时还必须符合经济方面的要求。

2、在式σ=Eε中，比例系数E称为材料的拉压_______，不同材料的E值不同；它反映某种材料抵抗变形的能力，在其他条件相同时，EA越大，杆件的变形__________。

3、构件工作应力的最高极限叫做__________。材料能承受的最大应力叫做材料__________。

4、材料抵抗弹性变形能力的指标是____和_______。

5. 在低碳钢的拉伸试验中，材料的应力变化不大而变形显著增加的现象称为 。 二、选择题

1. 轴向拉伸或压缩时，直杆横截面上的内力称为轴力，表示为：( )

A.FN B. FS

FQC. D.

Fjy

2. 材料的塑性指标

有： ( )

A. σU和δ B. σS和ψ C. σb和δ D. δ和ψ

3. 截面上的内力大

小，

习 题

2.1试画出图示各杆的轴力图

题2.1图

2.2 图示中段开槽的杆件，两端受轴向载荷P作用，试计算截面1 - 1和截面2 – 2上的正应力。已知：

，b?20mm，b0?10mm，t?4mm。

题2.2图

2.3图示等直杆的横截面直径d?50mm，轴向载荷

( 1 ) 计算互相垂直的截面AB和BC上正应力和切应力；

( 2 ) 计算杆内的最大正应力和最大切应力。

。

2.4图示为胶合而成的等截面轴向拉杆，杆的强度由胶缝控制，已知胶的许用切应力[?]为许用正应力[?]的1/2。问?为何值时，胶缝处的切应力和正应力同时达到各自的许用应力。

2．5图示用绳索起吊重物，已知重物

,绳索直径

。许用应力

,

试校核绳索的强度。绳索的直径应多大更经济。

，

2.6冷镦机的曲柄滑块机构如图所示。镦压工件时连杆接近水平位置，镦压力P=1100KN。连杆矩形截面的高度h与宽度b之比为：h/b=1.4。材料为45钢，许用应力【?】=58MPa,试确定截面尺寸h及b。

2.7图示结构杆1与杆2由同一种材料制成，其许用应力[?]=100MPa。杆1横截面面积A1=300mm2,杆2横截面面积