3、 悬臂梁受力及截面尺寸如图所示。图中的尺寸单位为mm 。求：梁的1－1截面上A 、B 两点的正应力。
解：1. 计算梁的1－1截面上的弯矩：
3
1m 110N 1m+600N/m 1m 1300N m 2M ⎛⎫
=-⨯⨯⨯⨯=-⋅ ⎪⎝
⎭
2. 确定梁的1－1截面上A 、B 两点的正应力： A 点：
()
33
6
3
-3-315010m 1300N m 2010m
210P a M P a ()
10010m 15010m
12
z A z M y I σ--⎛⎫⨯⋅⨯-⨯ ⎪⎝⎭==⨯=⨯⨯⨯＝2.54 2.54拉应力
B 点：
()
)1.62MPa(Pa 1062.112
0.15m 0.1m m 04.020.150m m N 130063
压应力=⨯=⨯⎪⎭⎫
⎝⎛-⨯⋅==z z B I y M σ
4、 圆截面外伸梁，其外伸部分是空心的，梁的受力与尺寸如图所示。图中尺寸单位为mm 。已知F P ＝10kN ，q ＝5kN/m ，许用应力[]σ＝140 MPa ，试校核梁的强度。
习题7－4图
习题7－8图
解：画弯矩图如图所示：
()()[]36max1max 3
-31
32306510N m
113810Pa=1138MPa<π14010m ...M W σσ⨯⨯⋅==⨯⨯实＝ ()()
[]36
max2max 4
32
-3
322010N m 100310Pa=1003MPa<100π14010m 1140..M
W σσ⨯⨯⋅=
=⨯⎡⎤⎛⎫⨯-⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦
空＝ 所以，梁的强度是安全的。
5、 悬臂梁AB 受力如图所示，其中F P ＝10 kN ，M ＝70 kN ·m ，a ＝3 m 。梁横截面的形状及尺寸均示于图中(单位为mm)，C 为截面形心，截面对中性轴的惯性矩I z ＝1.02×108 mm 4，拉伸许用应力[]＋
σ＝40 MPa ， 压缩许用应力[]－
σ＝120 MPa 。试校核梁的强度是否
安全。
解：画弯矩图如图所示：
M (kN.m)
习题7－9图
C 截面 33+6max
8124
3010N m 96.410m 283510Pa=2835MPa 1.021010m ..σ
--⨯⋅⨯⨯==⨯⨯⨯ 336max
8124
3010N m 153.610m 451710Pa=4517MPa 1.021010m
σ--⨯⋅⨯⨯==⨯⨯⨯..－ D 截面
[]33+6max
8124
4010N m 153.610m 602410Pa=6024MPa>1.021010m
σ
σ--⨯⋅⨯⨯==⨯⨯⨯..
336max
8124
4010N m 96.410m 37810Pa=378MPa 1.021010m
..σ
--⨯⋅⨯⨯==⨯⨯⨯－ 所以，梁的强度不安全。
M (kN.m)
6、试求图示T 形截面铸铁梁的最大拉应力和最大压应力。
试题答案：
解：最大压应力在截面B 下边缘 33
max
5
251014210137 MPa 2.5910B y M y I s
---创?===´
最大拉应力在截面D 下边缘 33max
5
14.1101421077.3 MPa 2.5910D y M y I s
-+
-创?===´
7、当力F 直接作用在梁AB 中点时，梁内的最大正应力超过许用应力30%。当配置了辅助梁CD 后，强度满足要求，已知梁长 6 m l =，试求此辅助梁的跨度a 。
试题答案：
解：分别作无辅助梁和有辅助梁 的弯矩图
m a x
(130%)[M W
s s ==+]
, 4 1.34 1.3Fl Fl W s []=
=创所以 1.385 m 1.3
l
a l =-=
45
m 10
59.2-⨯I =z
7－2 图示之AB 为简支梁，当载荷F P 直接作用在梁的跨度中点时，梁内最大弯曲正应力超过许用应力30％。为减小AB 梁内的最大正应力，在AB 梁配置一辅助梁CD ，CD 也可以看作是简支梁。试求辅助梁的长度a 。
解： 1．没有辅助梁时
[][]max
max P 4130,.M W
F l
W
σσσ=
≤=
[]()[]max
max P 322,M W
F l
a W
σσσ=
≤-= ()[]()P P 32241301303231384m
...F l F l a W W
a a σ-==⨯⨯-==
