国开电大机械设计基础形成性考核作业二答案.docx

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1、机械设计基础课程形成性考核作业（二）第六章构件内力分析1.什么是构件的强度？什么是构件的刚度？答：强度是构件抵抗破坏的能力，满足强度要求是指在外力作用下构件不发生破坏。刚度是构件抵抗变形的能力，满足刚度要求是指在外力作用下构件的弹性变形量不超过允许的限度。2.画出图示各杆的轴力图，并计算最大轴力NmaXO最大轴力NmaX=40KN最大轴力NmaX=3尸3 .画出图示圆轴的扭矩图，已知MA=5kNm,MB=2kNm。T/N.m-5KN-m-3KNfn.画出图示各梁的剪力图和弯矩图，并计算最大Qa和MmXRA=6.25kNRb=3.75kN由y=o得知支反力计算无误。山几何关系我们得知求出几个重要

2、点的剪力和弯矩值我们就可以画处图像。下面我们开始求在下列几处的剪力值：在A点左截面，Q=O在A点右截面,Q=Ra=6.25kN在C点左截面,Q=Ra=6.25kN在C点右截面,Q=RB=3.75kN在B点左戳面,Q=RB=-3.75kN在B点右截面,Q=O画出剪力图，如下图:同理我们根据几何关系求处几处弯矩值:在A点，M=O在D点，M=O画出弯矩图，如下图:最大QmaN=6.25KNMmaX=I2.5KNM（2）解：此题解法和上个题步骤基本相同，我们也可以用另外一种方法解题，下面我们用另外一种解法进行求解:求支反力4&-2/2=0YjMb=O-4号+2qx2=0RA=10kNRB=10kN由Z

3、y=O得知支反力计算无误。由于各段受力情况不同可以分段求解AC段Q=RA=IOKNM=Rx=IOxCD段：Q=Ra-(x-1)=20-10xM=RAx-q(x-)2/2=10x-5(x-1)2DB段：Q=Ra-2q=-0KNM=RAx-2q(x-2)=-Ox+4O根据上面所求函数我们画剪力和弯矩图如下Mg=I5KNM最大2w=IOKN(c)由Zy=O得知支反力计算无误。根据几何关系我们知道剪力图AC为一水平直线，CB为一条斜线，我们求出关键的点就可以画出线图。在A点稍左，Q=O在A点稍右,Q=RA=（矶一,Q=raT=-Ji-舁ZOI在B点稍左，在B点稍右，根据上面数值可做剪力图。根据几何关系

4、，AC段没有载荷作用，弯矩图为一条斜直线；在C点有集中力偶，弯矩图有突变，CB段有均布载荷作用，弯矩图是一条抛物线。为了做弯矩图，只需求出梁在下面各截面处的弯矩值：在点A,M=0在C点左截面M=Ra-=-q12一火一a2162在C点右截面M=R.-+qa2=-q12+丝一a2162在点B,M=0此外由剪力图知道，在CB段内有一截面的剪力为零，这个截面的弯矩是梁CB段内弯矩的极值。即该点的剪力QD=0,令点D的坐标为X,即：QD=RA-q(x-1/2)=0得.d24(X-2)2Mo=HAX+阴9,232qa=q1+qa+-71288,2广根据上面数值可做剪力图弯矩图如下:.9p32qaMmaX=

5、q1+-qa+-z-Z-KN.M12882/2第7章构件的强度和刚度1 .在作低碳钢的拉伸试验时，整个拉伸过程大致可分为四个阶段,依次为一弹性阶段一,一屈服阶段一,_强化阶段一缩径断裂阶段一。2 .通常塑性材料的极限应力取一屈服极限脆性材料的极限应力取.强度极鼠。3 .如图7-35所示变截面杆AC,在A、B两处分别受到50kN和140kN的力的作用，材料E=200GPa0试求：（1）画出轴力图；（2）求各段正应力；（3）求总变形量。A=10cm/A=5cm2/140kN50kNImIm解：P-SO3（2）AB段b=-=-IOOMPrtA15IO2F90103八小Be段G=9。MPa-A210102BC段%=（3）AB段:-5O1O31O200x1（）3X500Fn22EA1=-0.5mm（缩短）90IO3X1OOQ200x1（）3XI。Oo=0.45Awn（伸长）/=1+2=-0.5+0.45=-0.05加7?（缩短）4.一矩形截面梁，承受载荷F=IOKN,材料的许用应力o=160MPa,试确定横截面尺寸。解：求支反力。ZMB=O-2+F1=0ZMA=O2+F1=0RA=5KNRB=5KNMa=5KNm_M_5KNmW4x7()31j32所以此梁不安全。