3简明材料力学习题解答第三章.docx
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3简明材料力学习题解答第三章
3-1.用截面法求图示各杆在截面1-1、2-2、3-3上的扭矩。
并于截面上有矢量表示扭矩,指出扭矩的符号。
作出各杆扭矩图。
解:
(a)
(1)用截面法求1-1截面上的扭矩
(2)用截面法求2-2截面上的扭矩
(3)画扭矩图
(b)
(1)用截面法求1-1截面上的扭矩
(2)用截面法求2-2截面上的扭矩
(3)用截面法求3-3截面上的扭矩
T
x
1kN.m
2kN.m
4kN.m
(4)画扭矩图
3.3.直径D=50mm的圆轴受扭矩T=2.15kN.m的作用。
试求距轴心10mm处的切应力,并求横截面上的最大切应力。
解:
(1)圆轴的极惯性矩
点的切应力
(2)圆轴的抗扭截面系数
截面上的最大切应力
注:
截面上的切应力成线性分布,所以也可以用比例关系求最大切应力。
3.4.发电量为1500kW的水轮机主轴如图示。
D=550mm,d=300mm,正常转速n=250r/min。
材料的许用剪应力[τ]=500MPa。
试校核水轮机主轴的强度。
解:
(1)计算外力偶矩
(2)计算扭矩
(3)计算抗扭截面系数
(4)强度校核
强度足够。
注:
强度校核类问题,最后必需给出结论。
3-5.图示轴AB的转速n=120r/min,从B轮输入功率P=44.1kW,功率的一半通过锥形齿轮传送给轴C,另一半由水平轴H输出。
已知D1=60cm,D2=24cm,d1=10cm,d2=8cm,d3=6cm,[τ]=20MPa。
试对各轴进行强度校核。
解:
(1)计算外力偶矩
(2)计算内力扭矩
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- 简明 材料力学 习题 解答 第三
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