Maple大作业材料力学

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1、MAPLE大作业班级：力学132班姓名：党宏宇学号：1304511.已知实心圆轴转速为n=300r/min,传递的功率P=330KW,轴的材料的许用切应力:t]=60MPa,切变模量G二80GP&。若要求在加长度的相对扭转角不超过1°，试求该轴的点径。已知：n=300r/min,p=330KW,[t]=60MPa,G=80GPa,l=2m,cp=1°求：do解：•建模：根据抗扭刚度进行截面设计。①计算该圆轴的外力偶矩。②根据抗剪强度计算轴的肓径。③根据抗扭刚度计算轴的肓径。④根据以上计算结果，同时满足强度和刚度的要求，最终确定轴的直径。答：该轴直

2、径选为lllmnio•Maple程序：restart:#清零>厂_9550匚n#汁算圆轴扭矩。>rrPi-D3切=16：数。#圆轴抗弯截面系、Pi-D1>IP：-32：T^ineql:=—meq2：—G.bpiSphi[0]:>P：=330:n：=300:G：=80e9:#刚度条件。#已知条件。>tau[0]：=60e6:phi[0]：=1:#已知条件。>L：=2:#已知条件。>so/ve({inecjl,ineq2},{D});#解方程求轴径。{D<-0.111266

3、5701},{0.1112665701

4、零。>Vp[l]：=:#轴1抗弯截面系数。•r3>Bp[2]：=:#轴2抗弯截面系数。>tau[/naxl]：=M[l].切[1]•>tau[/nax2]：=Af[2]M2]>M[1]：=300e3:M[2]：=500e3:^eql：=tau[/naxl]=tau[max2]:>solve({eql}t{d[l]});#轴1最大切应力。#轴2最大切应力。#己知条件。#最大切应力相等。#解方程求dl/d2.{4=0.8434326653dA,{^=(-0.4217163326+0.73043411451)d?},{d】二(-0.421716332

5、6-0.7304341145I)色}restart:>d[l]：=0.843・d[2]:Pi・d[lf32>lp[2]：=Pig]"32沁[呦二册：>Phi[BC]=M[2]・2・a.G-Ip[2]->M[1]：=300e3:M[2]：=500e3:#清零。#已求条件。#轴1截面惯性矩。#轴2截面惯性矩。#轴1扭转角。#轴2扭转角。#已知条件。#轴1和轴2扭转角之比。S0L2:=0.59403352563.确定图2所示图形的形心。bZc已知：/ii=200mm,h2=600mm/b0=600mm,b=500mm,ar=36mm/a2=>y[C2]

6、：=0:>A[3]：=b0-h[l]:>Z[C3]：=辿卩：#第二部分形心坐标。#第三部分而积。#第三部分形心坐标36mm/a3=40mmo求：yc,zco解：•建模：①将图形分成三部分。②分别求出各部分的形心坐标。③根据公式确定总体形心坐标。答：该图形关于刁轴对称，•Maple程序：^restart:则Zc=260.4mm。#清零。>A[l]：=b•灿2]:#第一部分面积。>Z[C7]=灿1]+罟1：>y[Cl]：=0:#第一部分形心坐标。#第一部分形心坐标。>A[2]：=-(b-a[l]-a[2])-(h[2]-a[3]):#第二部分面积。>

7、Z[C2]：=灿1]+（灿习「⑼）:#第二部分形心坐标。>y[C3]：=0:>b0：=600e-3:b：=500e-3:#已知条件。>h[l]：=200e-3:灿2]：=600e-3:#已知条件。#总体形心#第三部分形心坐标。#总体形心>(川1]・Z[CI]+/1[2]・Z[C2]+/1[3]・Z[C3])L」•A[l]+A[2]+A[3]坐标公式。>=(/l[l]・y[Cl]+川2]・y[d]+/l[3]・y[C3])八」—A[l]+A[2]+A[3]坐标公式。>a[1]：=36e—3:a[2]：=36e—3:a[3]：=40e—3:#已知条件

8、。>Z[C]：=evalf(Z[C],5);#z轴形心坐标。Zc：=0.260373.某拉伸试验机的结构示意图如图3所示。设试验机的CD