材料力學(xué)習(xí)題扭轉(zhuǎn)

基本概念題一、選擇題（如果題目有5個備選答案，選出2?5個正確答案，有4個備選答案選出一個正確答案。）出現(xiàn)在max圖示傳動軸，主動輪A的輸入功率為PA=50kW,從動輪B,C,D,E的輸出功率分別為PB=20kW,PC=5kW,PD=10kW,PE=15kW。則軸上最大扭矩T出現(xiàn)在max( )。A.BA段 B.AC段 C.CD段 D.DE段題1圖圖示單元體的應(yīng)力狀態(tài)中屬正確的純剪切狀態(tài)的是（ ）。題2圖上題圖示單元體的應(yīng)力狀態(tài)中屬正確的是（ ）。下列關(guān)于剪應(yīng)力互等定理的論述中正確的是（ ）。剪應(yīng)力互等定理是由平衡剪應(yīng)力互等定理僅適用于純剪切的情況剪應(yīng)力互等定理適用于各種受力桿件剪應(yīng)力互等定理僅適用于彈性范圍剪應(yīng)力互等定理與材料的性能無關(guān)圖示受扭圓軸，其橫截面上的剪應(yīng)力分布圖正確的是（ ）。

題5圖實(shí)心圓軸，兩端受扭轉(zhuǎn)外力偶作用。直徑為D時，設(shè)軸內(nèi)的最大剪應(yīng)力為t,若軸的直徑改為D2，其它條件不變，則軸內(nèi)的最大剪應(yīng)力變?yōu)椋ǎ?。A.&B."8 C.16t D.t.16受扭空心圓軸（a=dD），在橫截面積相等的條件下，下列承載能力最大的軸是（ ）。A.a=0（實(shí)心軸） b.a=0.5 c.a=0.6d.a=0.8T扭轉(zhuǎn)應(yīng)力公式Tp=p的適用范圍是（ ）。pA.各種等截面直桿 B.實(shí)心或空心圓截面直桿C.矩形截面直桿 D.彈性變形 &彈性非彈性范圍直徑為D的實(shí)心圓軸，最大的容許扭矩為T，若將軸的橫截面積增加一倍，則TOC\o"1-5"\h\z其最大容許扭矩為（ ）。A.豆T b.2T C.2克T D.4T材料相同的兩根圓軸，一根為實(shí)心，直徑為D］；另一根為空心，內(nèi)徑為d2，外徑為D￡=a。若兩軸橫截面上的扭矩T，和最大剪應(yīng)力t均相同，則兩軸外徑之比芻2D max D為（ ）。A.1-a3 B.1-a4 C.（1-a3）13 D.（1-a4）13階梯圓軸及其受力如圖所示，其中AB段的最大剪應(yīng)力tmaxi與BC段的最大剪應(yīng)力tmax2的關(guān)系是（)otmax2的關(guān)系是（)oA.Tmaxi=Tmax2Bt=3tmax1 2max21C.Tmaxi=4Tmax2 D3t=_tmax1 8max2題12圖 題13圖12.題12圖 題13圖12.在圖示的圓軸中，AB段的相對扭轉(zhuǎn)角中1和BC段的相對扭轉(zhuǎn)角中2的關(guān)系是（ ）。8 16 4A.中］=中2 B.中2=3中1 C.中2=在上題圖示圓軸左段實(shí)心，右段空心,Tmax左之比Tmax右^max左=（ "A.3 B.16/5 C.T也D中2=3也其中右段和左段的最大剪應(yīng)力 Tmax右和6 D.24/7在上題圖示圓軸中，右段的相對扭轉(zhuǎn)角甲右和左段的相對扭轉(zhuǎn)角甲左的比平右洱左=（）。A.8/5 B.16/5 C.3/2 D.24受扭圓軸的強(qiáng)度條件和剛度條件均與（ ）有關(guān)。A?材料性質(zhì) B.扭矩大小 C.扭矩轉(zhuǎn)向D.圓軸的長度 R圓軸橫截面尺寸二、 判斷題（正確的打“””，錯的打“X”）受扭圓軸（實(shí)心或空心）橫截面上的最小剪應(yīng)力一定等于零。（）TOC\o"1-5"\h\z當(dāng)材料和橫截面積相同時，空心圓軸的抗扭承載能力大于實(shí)心圓軸。（ ）在扭轉(zhuǎn)外力偶矩作用處，扭矩圖發(fā)生突變。（）材料和外圓半徑相同時，空心圓軸的抗扭強(qiáng)度大于實(shí)心圓軸。（ ）受扭圓軸橫截面上，半徑相同的點(diǎn)的剪應(yīng)力大小也相同。（）空心和實(shí)心圓軸橫截面積相同時，空心圓軸的/〃和嗎值較大。（ ）三、 填空題受扭構(gòu)件所受的外力偶矩的作用面與桿軸線（ ）。受扭圓軸的橫截面的內(nèi)力是（ ），應(yīng)力是（ ）。實(shí)心圓軸橫截面上（ ）處剪應(yīng)力最大，中心處剪應(yīng)力（ ）。

公式中=g適用于（ ）；式中GI是（ ），它反映TOC\o"1-5"\h\zGI pp了（ ）。在彈性范圍內(nèi)，若只將等截面圓軸的長度增大一倍，其它條件不變，則圓軸的最大應(yīng)力（ ）；單位長度扭轉(zhuǎn)角（ ），總相對扭轉(zhuǎn)角（ ）。夕卜徑為。，內(nèi)徑為d=0.5D的空心圓軸，兩端受扭轉(zhuǎn)外力偶矩m作用時，軸內(nèi)最大剪應(yīng)力為T。若軸的外徑不變，內(nèi)徑改為d'=0.8D，則軸內(nèi)的最大剪應(yīng)力變?yōu)椋?）。T扭轉(zhuǎn)應(yīng)力公式匚？=廠P適用（ ）或（ ）截面直桿。p材料相同的兩根圓軸，一根為實(shí)心軸，直徑為D1；另一根為空心軸，內(nèi)徑d2，外徑為D，%=a。若兩軸橫截面上的扭矩T和最大剪應(yīng)匚 均相同，則兩軸的橫截面積TOC\o"1-5"\h\z2D max2之比當(dāng)=（ ）。A2一受扭空心圓軸，其內(nèi)外徑之比a=d。軸內(nèi)最大剪應(yīng)力為T ，這時橫截面上D max內(nèi)圓周處的剪應(yīng)力T=（ ）。矩形截面桿受扭時，橫截面上的最大剪應(yīng)力出現(xiàn)在（ ）；的點(diǎn)在（ ）和（ ）處。矩形截面桿受扭時，橫截面上邊緣各點(diǎn)的剪應(yīng)力方向（ ）。計算題* 冗D4兀d4內(nèi)、外直徑分別為d和D的空心軸，其橫截面的極慣性矩為氣=無-無，抗冗D3 兀d3扭截面系數(shù)為布-市。以上算式是否正確？何故?題1圖題1圖階梯形圓軸直徑分別為d1=40mm,d2=70mm,軸上裝有三個帶輪，如圖所示。已知由輪3輸入的功率為P3=30kW,輪1輸出的功率為P1=13kW,軸作勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速n=200r/min，材料的剪切許用應(yīng)力[t]=60MPa,G=80GPa，許用扭轉(zhuǎn)角挪‘=2°/m。試校核軸的強(qiáng)度和剛度。題2圖 題3圖機(jī)床變速箱第II軸如圖所示，軸所傳遞的功率為P=5.5kW，轉(zhuǎn)速n=200r/min,材料為45鋼，[t]=40MPa。試按強(qiáng)度條件初步設(shè)計軸的直徑。傳動軸的轉(zhuǎn)速為n=500r/min，主動輪1輸入功率P1=368kW，從動輪2和3分別輸出功率P2=147kW,P3=221kW。已知[t]=70MPa,[q]=1°/m,G=80GPa。試確定AB段的直徑d1和BC段的直徑d2。若AB和BC兩段選用同一直徑，試確定直徑d。題4圖題4圖題5圖題6圖設(shè)圓