北京科技东北大学工程力学材北京科技东北大学工程力学材料力学部分答案料力学部分答案1.73 p=6.5MPa。1.74 超超纲。1.75 【计算算题】一一钢试件件，E200 GPa，比比例例极极限限p200 MPa，直直径径d10 mm，在在标距距l100 mm之之内内用用放放大大500倍倍的的引引伸伸仪测量量变形形。试求求：当当引引伸伸仪上上读数数为伸伸长2.5cm时，试件沿件沿轴线方向的方向的线应变，横截面上的，横截面上的应力力及所受拉力及所受拉力P。 轴轴向向拉拉伸伸和和压压缩缩3.13【思考【思考题】有两根】有两根长度及重量都相同，且由同一材料制成度及重量都相同，且由同一材料制成的的轴，其中一，其中一轴是空心的，内外径之比，另一是空心的，内外径之比，另一轴是是实心的，直心的，直径径为D。试问：(1) 在相同在相同许用用应力情况下，空心力情况下，空心轴和和实心心轴所所能承受的扭矩哪个大？求出扭矩比；能承受的扭矩哪个大？求出扭矩比；(2) 哪根哪根轴的的刚度大？求度大？求出出刚度比。度比。扭扭转转3.16 B 3.17 C 3.18 B 3.19 A 3.20 B 3.21 B 3.22 C 3.23 B 3.24 A G 3.25 D 3.26 D 3.27 B 3.28 A（1）空心，）空心，2.73：1（2）空心，）空心，4.56：13.14 略略3.15 略略扭扭转转3.38【计算算题】全全长为l，两两端端直直径径分分别为d1、d2的的圆锥形形杆杆，在在其其两两端端各各受受一一矩矩为m的的集集中中力力偶偶作作用用，如如图所所示示。试求求杆杆的的总扭扭转角。角。x扭扭转转3.39略略3.40【计算算题】实心心轴的的直直径径d =100 mm，l1 m，其其两两端端所所受受外外力力偶偶矩矩m14 kNm，材材料料的的剪剪切切弹性性模模量量 G80 GPa。求求：(1)最最大大切切应力力及及两两端端截截面面间的的相相对扭扭转角角；(2)截截面面上上A、B、C三点三点处切切应力的大小和方向。力的大小和方向。扭扭转转3.41【计算算题】机机床床变速速箱箱第第轴如如图所所示示，轴所所传递的的功功率率为Np5.5 kW，转速速n = 200转/分分，材材料料为45号号钢，40 MPa，试按按强强度条件初步度条件初步设计轴的直径。的直径。 3.42 【计算算题】直直径径d25 mm的的钢圆杆杆，受受轴向向拉拉力力60 kN作作用用时，在在标距距为200 mm的的长度度内内伸伸长了了0.113 mm，当当它它受受到到一一对矩矩为0.2 kNm的的外外力力偶偶矩矩作作用用而而扭扭转时，在在标距距为200 mm的的长度度内内扭扭转了了0.732的的角角度度。试求求钢材的材的弹性常数性常数E、G和和值。 扭扭转转3.43 【计算算题】一一电机机的的传动轴传递的的功功率率为30 kW，转速速为1400 r/min，直直径径为40 mm，轴材材料料的的许用用切切应力力40 MPa，剪剪切切弹性性模模量量G=80 GPa，许用用单位位扭扭转角角=1 /m，试校校核核该轴的的强强度和度和刚度。度。3.44【计算算题】圆轴的的直直径径d=50 mm，转速速为120 r/min。若若该轴横横截截面面上上的的最最大大切切应力力等等于于60 MPa，试问所所传递的的功功率率为多大？多大？扭扭转转3.45 略略3.46【计算算题】直直径径为60 mm的的实心心圆轴，如如图所所示示，其其强强度度恰恰好好满足足要要求求。在在受受力力不不变的的条条件件下下，若若改改用用内内外外径径比比 =0.8的空心的空心圆轴，求，求轴的外直径的外直径D。扭扭转转3.47【计算算题】已已知知轴的的许用用应力力=21 MPa，=0.3/m，G=80 GPa，问该轴的的直直径径达达到到多多少少时，轴的的直直径径由由强强度度条条件件决定，而决定，而刚度条件度条件总可以可以满足。足。扭扭转转3.48【计算算题】有有一一受受扭扭钢轴。已已知知横横截截面面直直径径d=25 mm，剪剪切切弹性性模模量量G=79 GPa，当当扭扭转角角为6时的的最最大大切切应力力为95 MPa。试求此求此轴的的长度。度。3.49 略略弯弯曲曲内内力力4.1 D 4.2 正；正；负 4.3 B；A 4.4D 4.5 B 4.6 C 4.7A 4.8A；B 4.9 D4.10 略略4.11 略略4.12 略略弯弯曲曲应应力力5.1 5.2 A；B 5.3 超超纲 5.4 5.5超超纲 5.6 A；B 5.7 b 5.9 A 5.10 B，C 5.11 B5.12 C 5.13 弯弯曲曲应应力力5.14 【计算算题】 一一矩矩形形截截面面梁梁如如图所所示示，试计算算I-I截截面面上上A、B、C、D各点各点处的正的正应力，并指明是拉力，并指明是拉应力力还是是压应力。力。 弯弯曲曲应应力力5.15 【计算算题】图示示悬臂臂梁梁，横横截截面面为矩矩形形，承承受受载荷荷F1与与F2作作用用，且且F1=F2=5kN，试计算算梁梁内内的的最最大大弯弯曲曲正正应力力，及及该应力所在截面上力所在截面上K点点处的弯曲正的弯曲正应力。力。题5.15图5kN5kNm剪力图弯矩图弯弯曲曲应应力力5.16 【计算算题】图示示简支支梁梁，由由No28工工字字钢制制成成，在在集集度度为q的的均均布布载荷荷作作用用下下，测得得横横截截面面C底底边的的纵向向正正应变，试计算算梁内的最大弯曲正梁内的最大弯曲正应力，已知力，已知钢的的弹性模量性模量E=200GPa，a=1m。 题5.16图3/4qa剪力图弯矩图1/4qa9/32qa21/4qa2弯弯曲曲应应力力5.17 图示槽截面悬臂梁，图示槽截面悬臂梁， ， ，许用拉应，许用拉应力力 ，许用压应力，许用压应力 ，试校核梁的强度。，试校核梁的强度。yC ab30kNm40kNm10kNm弯矩图弯弯曲曲应应力力5.18图示示矩矩形形截截面面钢梁梁，承承受受集集中中载荷荷F与与集集度度为q的的均均布布载荷荷作作用用，试确确定定截截面面尺尺寸寸b。已已知知载荷荷F=10kN，q=5N/mm，许用用应力力 =160MPa。RARCC3.75kN剪力图弯矩图6.25kN5kN3.75kNm2.5kNm弯弯曲曲应应力力5.19 图示示外外伸伸梁梁，随随受受载荷荷F作作用用。已已知知载荷荷F=20kN，许用用应力力 =160MPa，试选择工字工字钢型号。型号。 弯矩图20kNmRARB弯弯曲曲应应力力5.20 由由工工字字钢制制成成的的外外伸伸梁梁如如图所所示示。设材材料料的的弯弯曲曲许用用应力力 =160MPa，许用切用切应力力 =160MPa，试选择工字工字钢的型号。的型号。 RARB50kN剪力图弯矩图7.5kNm50kN50kN50kN7.5kNm7.5kNm结束语结束语谢谢大家聆听！谢谢大家聆听！26