工程力学竞赛复习题及答案

4. 拉杆或压杆如图所示。试用截面法求各杆指定截面的轴力，并画出各杆的轴力图。

解：

（1）分段计算轴力

杆件分为3段。用截面法取图示研究对象画受力图如图，列平衡方程分别求得： FN1=-5kN（压）； FN2=10kN（拉）； FN3=-10kN（压）

（2）画轴力图。根据所求轴力画出轴力图如图所示。

7. 圆截面阶梯状杆件如图所示，受到F=150kN的轴向拉力作用。已知中间部分的直径d1=30mm，

两端部分直径为d2=50mm，整个杆件长度l=250mm，中间部分杆件长度l1=150mm，E=200GPa。试求：1）各部分横截面上的正应力σ；2）整个杆件的总伸长量。

10. 某悬臂吊车如图所示。最大起重荷载G=20kN，杆BC为Q235A圆钢，许用应力[σ]=120MPa。

试按图示位置设计BC杆的直径d。

1. 图示切料装置用刀刃把切料模中Ф12mm的料棒切断。料棒的抗剪强度

τb=320MPa。试计算切断力。

2. 图示螺栓受拉力F作用。已知材料的许用切应力[τ]和许用拉应力[σ]的关系

为[τ]=0.6[σ]。试求螺栓直径d与螺栓头高度h的合理比例。

3. 已知螺栓的许用切应力[τ]=100MPa，钢板的许用拉应力[σ]=160MPa。试计算

图示焊接板的许用荷载[F]。