材料力学习题

1、材料力学习题6-1 作图示各杆的扭矩图6-2 如图，轴的转速为 450rpm，最大切应力为 45MPa ，试求轴传递的功率。6-3 画出各杆横截面上的切应力分布图。并求横截面上最大切应力。n=100rpm，传递功率 P=7.5KW ，最6-5 实心轴和空心轴通过牙嵌式离合器连接在一起，已知轴的转速 大切应力为 40MPa，试选择实心轴直径 d1和内外径之比为 1/2 的空心轴外径 D2。6-6 用横截面 ABE，CDF 和包含轴线的纵向面 ABCD 从受扭圆轴（图 a）中截出一部分如图 b 所示， 根据切应力互等定理， 纵向截面上的切应力 将产生一个力偶矩， 试问这个力偶矩与这一截出部分上的哪

2、个精品力偶矩平衡？精品6-7 直径 50mm 的钢圆轴，其横截面上的扭矩 T=1.5KN m，求横截面上的最大切应力。6-8 圆轴的直径 d= 50mm ，转速为 120rpm ，若该轴横截面上的最大切应力等于 60MPa ，问所传递 的功率是多少 kW?6-9 圆轴的粗段外径为 100mm ，内径为 80mm 功率 P1=150kW ，在轮 B ，C 处分别负载 P2=75kW ，1) 作扭矩图 ；2) 求该空心轴及实心轴的最大切应力。，细段直径为 80mm ，在轮 A 处由电动机带动，输入 P3=75kW ，已知轴的转速为 300rpm。6-10 一直径为 d=50mm 的圆轴 ，其两端受

3、力矩为 1kN m 的外力偶作用而发生扭转 ，轴材料的切变 模量 G=8 104MPa.试求 :1.横截面上 A=d/4 处的切应力和切应变 ;2. 最大切应力和和单位长度扭转角。6-11 材料相同的一根空心圆轴和一根实心圆轴.它们的横截面面积相同 ，扭矩相同， 试分别比较这两根轴的最大切应力和单位长度扭转角。6-12 一电机轴的直径 d= 40mm ，转速 n=1400rpm ，功率为 30kW ， .切变模量 G=8 104MPa 。试求 此轴的最大切应力和单位长度扭转角。6-13 空心圆轴的外径 D=100mm ， 内径 d=50mm ， 已知间距为 L=2.7m 的两横截面的相对扭转角

4、 =1.8，材料的切变模量 G = 80GPa ，求 :1.轴内最大切应力 ;2.当轴以 n=80rpm 的速度旋转时，轴传递的功 率。6-14 全长为 L，两端面直径分别为 d1，d2 的圆锥形杆，其两端各受一矩为 M 的集中力偶作用，试求杆 的总扭转角。精品6-15 一根轴转速 360rpm，传递功率 150kW，切变模量 80GPa，设计其直径，使切应力不超过 50MPa， 并且在 2.5m 长度内扭转角不超过 3。6-16 图示矩形截面杆受 M=3kN m 的一对外力偶作用，材料的切变模量 G=80GPa。求:1.杆内最大切 应力的大小，位置和方向 ;2.横截面短边中点的切应力 ;3.单位长度扭转角。6-17 图示一个 T 形薄壁截面杆，长 L=2m ，在两端受扭转力偶作用，杆的扭矩为T=0.2kN m，材料的切变模量 G=8104MPa 求此杆在自由扭转时的最大切应力及扭转角。6-18 图示一等厚闭口薄壁杆， 两端受扭转力偶作用， 杆的最大切应力为 60MP