材料力學(xué)第十二章

交變應(yīng)力例1

發(fā)動機連桿大頭螺釘工作時最大拉力Pmax=58.3kN，最小拉力Pmin=55.8kN，螺紋內(nèi)徑為d=11.5mm，試求a

、m

和r。階梯軸如圖，材料為鉻鎳合金鋼，b=920MPa，–1=420MPa，–1=250MPa，分別求出彎曲和扭轉(zhuǎn)時的有效應(yīng)力集中系數(shù)和尺寸系數(shù)。1.彎曲時的有效應(yīng)力集中系數(shù)和尺寸系數(shù)由圖表查有效應(yīng)力集中系數(shù)由表查尺寸系數(shù)f50f40r=52.扭轉(zhuǎn)時的有效應(yīng)力集中系數(shù)和尺寸系數(shù)由圖表查有效應(yīng)力集中系數(shù)應(yīng)用直線插值法由表查尺寸系數(shù)旋轉(zhuǎn)碳鋼軸上，作用一不變的力偶M=0.8kN·m，軸表面經(jīng)過精車，b=600MPa，–1=250MPa，規(guī)定n=1.9，試校核軸的強度。①確定危險點應(yīng)力及循環(huán)特征為對稱循環(huán)交變應(yīng)力f70f50r=7.5MM③強度校核

②查圖表求各影響系數(shù)，計算構(gòu)件持久限。求K：求

：查圖得查圖得求

：表面精車，=0.94安全1、構(gòu)件在臨近疲勞斷裂時，其內(nèi)部：

。A：無應(yīng)力集中；B：無明顯的塑性變形；C：不存在裂紋；D：不存在應(yīng)力；2、塑性較好的材料在交變應(yīng)力的作用下，當(dāng)危險點的最大應(yīng)力低于屈服極限時：A：既不可能有明顯的塑性變形，也不可能發(fā)生斷裂；B：雖可能有明顯的塑性變形，但不可能發(fā)生斷裂；C：不僅可能有明顯的塑性變形，而且可能發(fā)生斷裂；D：不可能有明顯的塑性變形，但可能發(fā)生斷裂；3、寫出下列交變應(yīng)力的循環(huán)特性、應(yīng)力幅、平均應(yīng)力。ｔ906030-303060ｔσ4、高速運轉(zhuǎn)的鋼軸在何處打鋼印為宜？PABCDωA：AB段；B：BC段；C：CD段；D：到處都可以；5、在雙邊帶切口的鋼板的切口附近鉆上一些大小不等的小孔，與原來不帶鉆孔的切口鋼板相比，其疲勞強度

。A：一定提高；B：一定不變；C：一定降低；D：可能提高，可能降低；6、從應(yīng)力集中的角度看，提高表面光潔度對于提高

材料制成的零件的強度效果明顯？A：低碳鋼；B：高強鋼；C：鑄鐵；D：軟鋁；7、在相同的交變載荷的作用下，構(gòu)件的橫向尺寸增大，其：

A：工作應(yīng)力減小，持久極限提高；B：工作應(yīng)力增大，持久極限降低；C：工作應(yīng)力增大，持久極限提高；D：工作應(yīng)力減小，持久極限降低；8、在以下的措施中，

會降低構(gòu)件的持久極限。A：增加構(gòu)件表面光潔度；B：增強構(gòu)件的表層強度；C：加大構(gòu)件的橫向尺寸；D：減緩構(gòu)件的應(yīng)力集中；9、在以下關(guān)于理論應(yīng)力集中系數(shù)α與有效應(yīng)力集中系數(shù)Kσ的說法中，

是正確的。A：理論應(yīng)力集中系數(shù)與材質(zhì)有關(guān)，有效應(yīng)力集中系數(shù)與材質(zhì)無關(guān)B：理論應(yīng)力集中系數(shù)α與材質(zhì)無關(guān)，有效應(yīng)力集中系數(shù)Kσ與材質(zhì)有關(guān)；C：理論應(yīng)力集中系數(shù)α與材質(zhì)有關(guān)，有效應(yīng)力集中系數(shù)Kσ與材質(zhì)有關(guān)；D：理論應(yīng)力集中系數(shù)α與材質(zhì)無關(guān)，有效應(yīng)力集中系數(shù)Kσ與材質(zhì)無關(guān)；10、簡述影響構(gòu)件持久極限的主要因素11、交變應(yīng)力的平均應(yīng)力為σm＝20MPa，應(yīng)力幅為σa＝50MPa，其循環(huán)特性中的最大應(yīng)力σmax＝

，最小應(yīng)力σmin＝

，循環(huán)特性r＝

。12、最大彎曲正應(yīng)力相等的三根材料相同的梁，承受交變應(yīng)力。（A）是對稱循環(huán)；（B）是脈動循環(huán)；（C）是∣σmin∣<∣σmax∣的不對稱循環(huán)。則以

種循環(huán)的梁的疲勞強度最低。13、在非對稱應(yīng)力循環(huán)中，材料的持久極限為σr=σa+σm，若構(gòu)件的應(yīng)力集中、表面質(zhì)量和尺寸的綜合影響系數(shù)為α，則構(gòu)件的持久極限為σro＝

。A：σa+σm；B：α(σa+σm)；C：ασa+σm；D：σa+ασm；14、圓軸受力如圖，它當(dāng)以等角速度ω旋轉(zhuǎn)時，其橫截面上危險點的應(yīng)力為

。A：脈動循環(huán)B：對稱循環(huán)C：不變的彎曲應(yīng)力D：非對稱循環(huán)ωP15、已知交變應(yīng)力的循環(huán)特性為r＝－1/2，最小應(yīng)力σmin＝－40MP，求最大應(yīng)力σmax，平均壓力σm，并繪制σ－t曲線。16、圖示中的四種交變應(yīng)力，哪一種同時滿足r>0、σa+σm<0?17、受力P作用的圓軸，在α=30度角的范圍內(nèi)往復(fù)轉(zhuǎn)動，則跨中點截面上B點的應(yīng)力循環(huán)為：

。A：對稱循環(huán)B：脈動循環(huán)C：非對稱循環(huán)BαD：靜荷Bα18、火車輪軸受力情況如圖所示。a=500mm，l=1435mm，輪軸中段直徑d=15cm。若P=50kN，試求輪軸中段截面邊緣上任一點的最大應(yīng)力，最小應(yīng)力，循環(huán)特征，并作出曲線。19、階梯軸如圖所示。材料為鉻鎳合金，，。軸的尺寸是：d=40mm，D=50mm，r=5mm。求彎曲和扭轉(zhuǎn)時的有效應(yīng)力集中系數(shù)和尺寸系數(shù)。