工程力学材料力学第四版[北京科技大学及东北大学]习题答案解析

工程力学--材料力学(北京科大、东北大学版)第4版第七章习题答案

工程力学--材料力学(北京科大、东北大学版)第4版 第七章习题答案 -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

第七章 习题 7-1 直径d=2cm的拉伸试件，当与杆轴成斜截面上的切应力 时，杆表面上将出现滑移线。求此时试件的拉力P。 7-2在拉杆的某一斜截面上，正应力为，切应力为。试求最 大正应力和最大切应力。 7-3 已知应力状态如图a、b、c所示，求指定斜截面ab上的应力，并画在单元体上。 7-4已知应力状态如图a、b、c所示，求指定斜截面ab上的应力，并画在单元体上。 7-5求图示各单元体的三个主应力，最大切应力和它们的作用面方位，并画在单元体图上。 7-6 已知一点为平面应力状态，过该点两平面上的应力如图所示，求及主应力、主方向和最大切应力。

7-7 一圆轴受力如图所示，已知固定端横截面上的最大弯曲应力为 40MPa，最大扭转切应力为30 Mpa，因剪力而引起的最大切 应力为6kPa. （1）用单元体画出在A、B、C、D各点处的应力状态； （2）求A点的主应力和最大切应力以及它们的作用面的方位。 7-8 求图示各应力状态的主应力、最大切应力以及它们的作用面的方位。 7-9 设地层为石灰岩，波松比，单位体积重。试计算离地面400m深处的压应力。

7-10 图示一钢制圆截面轴，直径d=60mm,材料的弹性模量E=210Gpa。波松比，用电测法测得A点与水平面成方向 的线应变，求轴受的外力偶矩m。 7-11 列车通过钢桥时，在大梁侧表面某点测得x和y向的线应变 ，材料的弹性模量E=200Gpa， 波松比，求该点x、y面的正应力和。 7-12 铸铁薄壁管如图所示，管的外直径D=200mm,壁厚t=15mm，内压p=4MPa,轴向压力P=200Kn，许用应力，波 松比，试用第二强度理论校核该管的强度。

工程力学材料力学第四版[北京科技大学及东北大学]习题答案解析

工程力学材料力学 （北京科技大学与东北大学） 第一章轴向拉伸和压缩 1-1：用截面法求下列各杆指定截面的内力 解：

(a):N1=0,N2=N3=P (b):N1=N2=2kN (c):N1=P,N2=2P,N3= -P (d):N1=-2P,N2=P

(e):N1= -50N,N2= -90N (f):N1=0.896P,N2=-0.732P 注（轴向拉伸为正，压缩为负） 1-2：高炉装料器中的大钟拉杆如图a所示，拉杆下端以连接楔与大钟连接，连接处拉杆的横截面如图b所示；拉杆上端螺纹的内 径d=175mm。以知作用于拉杆上的静拉力P=850kN，试计算大钟拉杆的最大静应力。 解：σ1= 2 1 1 850 4 P kN S d π = =35.3Mpa σ2= 2 2 2 850 4 P kN S d π = =30.4MPa ∴σmax=35.3Mpa

1-3：试计算图a 所示钢水包吊杆的最大应力。以知钢水包及其所盛钢水共重90kN ，吊杆的尺寸如图b 所示。 解： 下端螺孔截面：σ1=1 90 20.065*0.045P S =15.4Mpa 上端单螺孔截面：σ2=2 P S =8.72MPa 上端双螺孔截面：σ3= 3 P S =9.15Mpa ∴σmax =15.4Mpa

1-4：一桅杆起重机如图所示，起重杆AB为一钢管，其外径D=20mm,内径d=18mm;钢绳CB的横截面面积为0.1cm2。已知起重量 P=2000N，试计算起重机杆和钢丝绳的应力。 解：受力分析得： F1*sin15=F2*sin45 F1*cos15=P+F2*sin45 ∴σAB= 1 1 F S=-47.7MPa σBC= 2 2 F S =103.5 MPa 1-5：图a所示为一斗式提升机.斗与斗之间用链条连接,链条的计算简图如图b 所示,每个料斗连同物料的总重量P=2000N.钢链又

工程力学--材料力学(北京科大、东北大学版)第4版第五章习题答案

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各点得正应力，并指明就是拉应力还就是压应力。 5-2一外伸梁如图所示，梁为16a号槽刚所支撑，试求梁得最大拉应力与最大压应力，并指明其所作用得界面与位置。 5-3一矩形截面梁如图所示，已知P=2KN,横截面得高宽比h/b=3;材料为 松木，其许用应力为。试选择横截面得尺 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，并求轴内得最大正应力。 5-5 一矿车车轴如图所示。已知a=0、6cm,p=5KN,材料得许用应力 ，试选择车轴轴径。 5-6 一受均布载荷得外伸刚梁，已知q=12KN/m,材料得许用用力 。试选择此量得工字钢得号码、

5-7 图示得空气泵得操纵杆右端受力为8、5KN,截面I-I与II-II位矩 形，其高宽比为h/b=3，材料得许用应力。试求此 二截面得尺寸。 5-8 图示为以铸造用得钢水包。试按其耳轴得正应力强度确定充满钢水 所允许得总重量，已知材料得许用应力， d=200mm、 5-9 求以下各图形对形心轴得z得惯性矩。 5-10 横梁受力如图所试。已知P=97KN,许用应力。校核其强度。

5-11 铸铁抽承架尺寸如图所示，受力P=16KN。材料得许用拉应力 。许用压应力。校核截面A-A 得强度，并化出其正应力分布图。 5-12 铸铁T形截面如图所示。设材料得许用应力与许用压应力之比为 ，试确定翼缘得合理跨度b、 5-13 试求题5-1中截面I-I上A、B、C、D各点处得切应力。 5-14 制动装置得杠杆，在B处用直径d=30mm得销钉支承。若杠杆得许用应力，销钉得，试求许 可载荷与。 5-15 有工字钢制成得外伸梁如图所示。设材料得弯曲许用应力，许用且应力，试选择工字钢得型

工程力学材料力学第四版[北京科技大学及东北大学]习题答案解析

工程力学材料力学第四版[北京科技大学及东北大学] 习题答案解析 标准化文件发布号：（9312-EUATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

工程力学材料力学 （北京科技大学与东北大学） 第一章轴向拉伸和压缩1-1：用截面法求下列各杆指定截面的内力 解：

(a):N1=0,N2=N3=P (b):N1=N2=2kN (c):N1=P,N2=2P,N3= -P

(d):N1=-2P,N2=P (e):N1= -50N,N2= -90N (f):N1=,N2= 注（轴向拉伸为正，压缩为负） 1-2：高炉装料器中的大钟拉杆如图a所示，拉杆下端以连接楔与大钟连接，连接处拉杆的横截面如图b所示；拉杆上端螺纹的内 径d=175mm。以知作用于拉杆上的静拉力P=850kN，试计算大钟拉杆的最大静应力。 解：σ1= 2 1 1 850 4 P kN S d π = =

σ2=2228504P kN S d π= = ∴σmax = 1-3：试计算图a 所示钢水包吊杆的最大应力。以知钢水包及其所盛钢水共重90kN ，吊杆的尺寸如图b 所示。 解： 下端螺孔截面：σ1=190 20.065*0.045P S = = 上端单螺孔截面：σ2= 2P S =

上端双螺孔截面：σ3= 3 P S= ∴σmax= 1-4：一桅杆起重机如图所示，起重杆AB为一钢管，其外径D=20mm,内径d=18mm;钢绳CB的横截面面积为。已知起重量 P=2000N，试计算起重机杆和钢丝绳的应力。 解：受力分析得： F1*sin15=F2*sin45 F1*cos15=P+F2*sin45 ∴σAB= 1 1 F S= σBC= 2 2 F S= MPa

【纯习题答案版】【完整版】工程力学第4版材料力学(北科大,东北大学)2-9章答案

工程力学第4版材料力学答案 第二章 习题 参考答案 2-1解： 2-2 解： 2-3 解： 2-4 解：

2-5 解： 2-6解： 所以都满足 2-7 解： 2-8 解：

：2-9 解：

第三章 习题 参考答案 3.1据截面沿指定截面i-i (i=123)将杆截为两段，考虑任一段的平衡即可得该指定截面上的扭矩，例如题b: （1）1-1截面 由=0，1+2-=0 得=1+2=3kN.m（方向如图所示，为负扭矩）（2）2-2截面 由=0，1+2-6+=0 得=6-2-1=3kN.m (方向如图所示，为正扭矩) （3）3-3截面 由=0，=0 由以上各扭矩的计算式可知，轴内任一横截面的扭矩，在数值上就等于该截面一侧各外力偶矩值的代数和；而扭矩的方向则与截面任一侧合外力偶的方向 规则可迅速求得任一截面的扭矩，而无须将轴截开。剧此规则可得a各截面的扭矩：=3kN.m，==-2kN.m 3-2解：（a）=2，（b）=4 3-3解：（a）=600N.m ，（b）=400N.m 3-4 解： =-130N.m，=170 N.m，=70N.m =5.3 MPa , =2.05 MPa , =2.85MPa

3-5 解： 3-6 解： （1）各段轴横截面的扭矩： AB段（负扭矩） BC段（为负扭矩） (2) 最大剪应力计算：因两段轴扭矩不同，所以应分别计算每段轴内横截面的最大剪应力值，然后加以比较找到最大减应力值。 AB段 BC段 比较得最大剪应力发生在BC段，其数值为 (3)最大相对扭转角因轴内各截面扭矩方向都一致，所以最大相对扭转角即为整个轴长的总扭转角。在使用扭转角公式时，注意到该式的使用 条件必须是对应于所算转角的长度段内，、、T为常数。故分别计算两段轴的扭转角，然后相加即得最大相对扭转角。 + 0.0213弧度=1.22度 3-7解：轴的直径由强度条件确定，。 3-8解：（1）外力偶矩的计算

工程力学材料力学北京科大、东北大学版第4版第九章习题答案.doc

第九章 习题 9-1 图示的细长压杆均为圆杆，其直径d均相同．材料是Q 235钢．E＝。其中：图a为两端铰支；图b为—端固定，一端 210 GP a 铰支；图c为两端固定，试判别哪一种情形的t临界力最大，哪种其次， 。 哪种最小?若四杆直径d＝16cm，试求最大的临界力P cr

9-2 图示压杆的材料为Q 235钢，E＝210GPa在正视图a的平面内，两端为铰支，在俯视图b的平面内，两端认为固定。试求 此杆的临界力。 SHAPE \* MERGEFORMAT 9-3 图示立柱由两根10号槽钢组成，立 柱上端为球铰，下端固定，柱长L＝6m，试求 两槽钢距离a值取多少立柱的临界力最大?其 佰是多少?已知材料的弹性模量E＝200 GPa． 比例极限σp＝200MPa。 9-4 图示结构AB为圆截面直杆，直径d＝80mm，A端固定，B端与BC 直秆球铰连接。BC杆为正方形截面，边长a＝70 mm，C端

也是球铰。两杆材料相同，弹性模量E＝200GPa，比例极限σp＝200 MPa，长度l＝3m， 求该结构的临界力。 9-5 图示托架中杆AB的直径d＝4 cm，长 度l＝80 cm．两端可视为铰支，材料是Q235钢。 (1)试按杆AB的稳定条件求托架的临界力Qcr; (2)若巳知实际载荷Q=70 kN，稳定安全 ]＝2，问此托架是否安全? 系数[n st 9-6 悬臀回转吊车如图所示，斜杆AB由钢管制成，在B点铰支；铜管的外径D＝100mm，内径d＝86mm，杆长l＝3m,材料为Q235钢,E＝200 GPa、起重量Q＝20 kN，稳定安全系数[n ]＝2．5。试校核斜杆的稳定性。 st

工程力学--材料力学(北京科大、东北大学版)第4版习题答案第二到九章

第二章 习题 2-1 一螺栓连接如图所示，已知P=200 kN， =2 cm，螺栓材料的许用切应力[τ]=80Mpa，试求螺栓的直径。 2-2 销钉式安全离合器如图所示，允许传递的外力偶距 m=10kN·cm，销钉材料的剪切强度极限=360 Mpa，轴的直径D=30 mm，为保证m＞30000 N·cm 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[σ]=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[τ]=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[τ]=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 kN·m，求螺 栓的直径d需要多大？材料的许用切应力[τ]=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，销子C的之间直径为0.6 cm，剪直径与销子直径相同的铜丝时，若力P=200 N，a=3 cm，b=15 cm，求铜丝与销子横截面上的平均切应力。

工程力学答案东北大学

工程力学答案东北大学 【篇一：工程力学材料力学第四版(北京科技大学与东北 大学)习题答案】 （北京科技大学与东北大学） 第一章轴向拉伸和压缩 1-1：用截面法求下列各杆指定截面的内力 解： (a):n1=0,n2=n3=p (b):n1=n2=2kn (c):n1=p,n2=2p,n3= -p (d):n1=-2p,n2=p (e):n1= -50n,n2= -90n (f):n1=0.896p,n2=-0.732p 注（轴向拉伸为正，压缩为负） 1-2：高炉装料器中的大钟拉杆如图a所示，拉杆下端以连接楔与大钟连接，连接处拉杆的横截面如图b所示；拉杆上端螺纹的内 径d=175mm。以知作用于拉杆上的静拉力p=850kn，试计算大钟拉杆的最大静应力。 p850kn? 2s1 p850kn? 2s2 max =35.3mpa 1-3：试计算图a所示钢水包吊杆的最大应力。以知钢水包及其所盛钢水共重90kn，吊杆的尺寸如图b所示。解： 90 p? s10.065*0.045 =15.4mpa max=15.4mpa 1-4：一桅杆起重机如图所示，起重杆ab为一钢管，其外径 d=20mm,内径d=18mm;钢绳cb的横截面面积为0.1cm2。已知起重量 p=2000n，试计算起重机杆和钢丝绳的应力。 解：受力分析得：

f1*sin15=f2*sin45 f1*cos15=p+f2*sin45 1-5：图a所示为一斗式提升机.斗与斗之间用链条连接,链条的计算 简图如图b 所示,每个料斗连同物料的总重量p=2000n.钢链又 两层钢板构成,如c所示.每个链板厚t=4.5mm,宽 h=40mm,h=65mm,钉孔直径d=30mm.试求链板的最大应力. 【篇二：东北大学考试试卷工程力学】 学年第学期 课程名称：工程力学(长型) 一、选择题 ( 27分)（每题3分。请将答案的序号填入划线内。） 1. 一直径为d1的实心轴，另一内外径比为??d2/d2的空心轴，若 两轴横截面上的扭矩和最大剪应力分别相等，则两轴的横截面积之 比a1/a2有四种答案： 42/3242/342/322 (1??)(1??)(1??)(1??)/(1??) 1??(a)； (b) ； (c) ； (d) 正确答案是。 2. a、b、c三种材料的应力—应变曲线如图所示。其中强度最高的 材料是。弹性模量最小的材料是，塑性最好的材料是。 3. 图示梁，采用加副梁的方法提高承载能力，若主梁和副梁的材料 相同，截面尺寸相同，则副梁的最佳长度有四种答案： （a）l/3; (b) l/4; (c) l/5;(d) l/2 正确答案是。 4．如1.4图所示，若p?60 kn，q?20 kn，墙与物体间的摩擦系数f?0.3，则摩擦力为________________ 。 ① 20 kn；② 3 kn；③ 18 kn。 二、计算题（本题12分） 在图示多跨梁中，各梁自重不计，已知：q、m、l。试求支座a、b、c的反力。 第二题图 五、计算题（本题15分） 设有结构如图示，梁柱材料均为低碳钢，许用应力[?]=160mpa， ab梁横截面为正方形，边长b=120mm，梁长l=3m, cb柱长l?=1m，试确定此结构的许可载荷[q]。e=200gpa, nst=2.25， p

工程力学(静力学和材料力学)第四版习题答案解析

静力学部分 第一章基本概念受力图 2-1解：由解析法，23cos 80RX F X P P N θ==+=∑ 故： 161.2R F N == 2-2 解：即求此力系的合力，沿OB 建立x 坐标，由解析法，有 故：3R F KN ==方向沿OB 。 2-3解：所有杆件均为二力杆件，受力沿直杆轴线。 （a ）由平衡方程有： 0.577AB F W =（拉力） 1.155AC F W =（压力） （b ）由平衡方程有： 1.064AB F W =（拉力）0.364AC F W =（压力） （c ）由平衡方程有： 0.5AB F W = (拉力)0.866AC F W =（压力） （d ）由平衡方程有： 0.577AB F W = (拉力)0.577AC F W = (拉力) 2-4 解：（a ）受力分析如图所示： 由0x =∑cos 450RA F P -=

由0Y =∑sin 450 RA RB F F P +-= (b)解：受力分析如图所示：由 联立上二式，得： 2-5解：几何法：系统受力如图所示 三力汇交于点D ，其封闭的力三角形如图示 所以：5RA F KN =（压力）5RB F KN =（与X 轴正向夹150度） 2-6解：受力如图所示： 已知，1R F G =，2AC F G = 由0x =∑cos 0AC r F F α-= 由0Y =∑sin 0AC N F F W α+-= 2-7解：受力分析如图所示，取左半部分为研究对象 由0x =∑cos 45cos 450RA CB P F F --= 联立后，解得：0.707RA F P =0.707RB F P = 由二力平衡定理0.707RB CB CB F F F P '=== 2-8解：杆AB ，AC 均为二力杆，取A 点平衡 由0x =∑cos 60cos300AC AB F F W ⋅--=