级材料力学期中试题解答

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1、1某传动轴设计要求转速n=500r/min，输入功率N1=500马力，输出功率分别N2=200马力及N3=300马力，已知：G=80GPa，[]=70MPa，[]=1º/m，试确定：①AB段直径d1和BC段直径d2？②若全轴选同一直径，应为多少？③主动轮与从动轮如何安排合理？扭转解：①图示状态下,扭矩如图，由强度条件得：500400N1N3N2ACBTx–7.024–4.21(kNm)扭转由刚度条件得：500400N1N3N2ACBTx–7.024–4.21(kNm)扭转综上：②全轴选同一直径时扭转③轴上的绝对值最大的扭矩越小越合理，所以，1轮和2轮应

2、该换位。换位后,轴的扭矩如图所示,此时,轴的最大直径才为75mm。Tx–4.21(kNm)2.814BAlFAYqFBY简支梁受均布载荷作用试写出剪力和弯矩方程，并画出剪力图和弯矩图。解：1．确定约束力FAy＝FBy＝ql/22．写出剪力和弯矩方程yxCx3.依方程画出剪力图和弯矩图。FSxMx剪力图和弯矩图的绘制目录2作弯矩图，寻找需要校核的截面要同时满足分析：非对称截面，要寻找中性轴位置T型截面铸铁梁，截面尺寸如图示。试校核梁的强度。3目录（5）C截面要不要校核？（4）B截面校核（3）作弯矩图目录解4求梁的支反力，梁的抗弯刚度为EI。1）判定超静定

3、次数2）解除多余约束，建立相当系统目录3）进行变形比较，列出变形协调条件4）由物理关系，列出补充方程所以4）由整体平衡条件求其他约束反力目录铸铁压力机框架，立柱横截面尺寸如图所示，材料的许用拉应力[t]＝30MPa，许用压应力[c]＝120MPa。试按立柱的强度计算许可载荷F。解：（1）计算横截面的形心、面积、惯性矩（2）立柱横截面的内力5补充题目录（3）立柱横截面的最大应力（2）立柱横截面的内力目录（4）求压力F目录变形协调关系:物理关系:平衡方程:解：（1）补充方程:（2）目录5、木制短柱的4个角用4个40mm×40mm×4mm的等边角钢加固，已知

4、角钢的许用应力[σst]=160MPa，Est=200GPa；木材的许用应力[σW]=12MPa，EW=10GPa，求许可载荷F。250250代入数据，得根据角钢许用应力，确定F根据木柱许用应力，确定F许可载荷目录250250查表知40mm×40mm×4mm等边角钢故