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1、,班 级 姓 名 学 号,第一章绪论 1. 试求图示结构 m-m 和 n-n 两截面上的内力，并指出 AB 和 BC 两杆的变形 属于何类基本变形。,- 1 -,2. 拉伸试样上 A，B 两点的距离l 称为标距。受拉力作用后，用变形仪量出 两点距离的增量为l 5102 mm 。若l 的原长为l 100mm，试求 A 与 B,两点间的平均应变 m 。,班 级 姓 名 学 号,第二章 轴向拉伸和压缩与剪切,一、选择题,2,.等直杆受力如图，其横截面面积 mm ，则横截面上的正应 力 为 （ ）。 （）（压应力）； （）（压应力）； （ ） （ 压应力 ）； （）（拉应力）。 低碳钢拉伸经过冷作硬化
2、后，以下 四种指标中哪种得到提高( )： （）强度极限； （）比例极限； （）断面收缩率； （）伸长率（延伸率）。 图示等直杆，杆长为 3a，材料的抗拉刚度为 EA ，受力如图。杆中点横截面的铅垂位移为 （ ） 。 （）0；（）Pa/(EA); （）2 Pa/(EA);（）3 Pa/(EA)。,4.图示铆钉联接，铆钉的挤压应力 bs 是 （ ） 。,（A）2P/（ d2 ）； （B）P/2dt;,(C)P/2bt; (D)4p/( d2 )。,5.铆钉受力如图，其压力的计算有（ ） （A） bs =p/(td);(B) bs =p/(dt/2);,(C) bs =p/( dt/2);(D) b
3、s =p/( dt/4)。,6.图示 A 和 B 的直径都为 d,则两面三刀者中最大剪应力为（ ）,(A)4bp/(d2 );,(B)4( b )P/(d2 );,(C)4( a b )P/( b d 2 );,(D)4 P/( b d 2 ).,7.图示两木杆（I 和 II）连接接头，承受轴向拉力作用，错误的是( ).,（A）1-1 截面偏心受拉；,（B）2-2 为受剪面；,（ C ） 3-3 为挤压面；,（D）4-4 为挤压面。,- 2 -,班 级 姓 名 学 号,二、填空题,1.低碳钢的应力一应变曲线如图所,示。试在图中标出点的弹性应变, e 、塑性应变 p 及材料的伸长率（延 伸率）
4、。 2.图示结构中，若、两杆的,相同，则节点的竖向位移 Ay = ,水平位移 AX = 。,3.a、b、c、三种材料的应力应变曲线如图所示。其中强度最高的材料 是 ，弹性模量最小的材料是 ， 塑性最好的材料,是 。,4.图示在拉力 P 的作用下的螺栓，已知材料,的剪切许用应力 是拉伸许用应力的 0.6,倍。螺栓直径d 和螺栓头高度 H 的合理比值是 。,5.图示铆钉结构，在外力下可能产生的破坏方式有：（1） ；,（2） ；（3） ；（4） ；,6.材料相同的两块钢板，用四个直径为d 的铆钉联接。钢板厚度t2 t1 。这 时,钢板可能先被拉断，其最大拉应力发生在 截 面 上 ， 其 值 。,7.
5、图示两种联接，在相同荷载下，若d1 d2 ，则t1 / t2 ；,若 t1 t2 ， 则 d1 / d2 。,- 3 -,班 级 姓 名 学 号,8. 矩 形 截 面 木 拉 杆 连 接 如 图 示 ， 这 时 接 头 处 的 剪 应 力 t ； 挤 压 应 力 bs 。,图 示 销 钉 的 剪 应 为 t ， 挤 压 应 力 bs 。 厚度为 t 的基础上有一方柱，柱受轴向压 力 P 作 用 ， 则 基 础 的 剪 切 面 面 积 。 挤 压 面 面 积 为 。,三、计算题 1.在铆接头中，已知钢板的 170MPa ，铆钉的t 140 MPa ，许多挤 压应力bs 320MPa 。试校核强度
6、。,- 4 -,班 级 姓 名 学 号,2. 试求图示各杆 1-1，2-2，3-3 截面上的轴力，并作轴力图。,- 5 -,3. 作用于图示零件上的拉力 F=38KN,试问零件内最大拉应力发生于哪个截 面上？并求其值。,班 级 姓 名 学 号,4 在图示结构中，若钢拉杆 BC 的横截面直径为 10mm，试求拉杆内的应力。 设由 BC 连接的 1 和 2 两部分均为刚体。,- 6 -,5 油缸盖与缸体采用 6 个螺栓连接。已知油缸内径 D=350mm ，油压 p 1MPa 。若螺栓材料的许用应力 40MPa，求螺栓的内径。,班 级 姓 名 学 号,6 汽车离合器踏板如图所示。已知踏板受到压力 F
7、1400N 作用，拉杆 1 的直 径 D9mm，杠杆臂长 L330mm，l=56mm，拉杆的许用应力 50MPa,校核 拉杆 1 的强度。,- 7 -,7 图示双杠杆夹紧机构。需产生一对 20KN 的夹紧力，试求，水平杆 AB 及斜 杆 BC 和 BD 的横截面直径。已知：该三杆的材料相同， 100MPa， a30,班 级 姓 名 学 号,2 8 在图示简易吊车中，BC 为钢杆，AB 为木杆，木杆AB 的横截面面积A1=100cm ,- 8 -,2,许用应力 17MPa；钢杆 BC 的横截面面积 A2=6cm ，许用拉应力 2,160MPa。试求许可吊重 F。,9 某拉伸试验机的结构示意图如图
8、所示。设试验机的 CD 杆与试样 AB 材料同 为低碳钢，其 p200MPa， 3240 MPa， b=400MPa。试验机最大拉力为 100KN。 用这一试验机作拉断试验时，试样直径最大可达多大？ 若设计时取试验机的安全因数 n=2，则 CD 杆的横截面面积为多少？ 若试样直径 d=10mm，今欲测弹性模量 E，则所加载荷最大不能超过多少？,班 级 姓 名 学 号,22 10 变截面直杆如图所示。已知：A18cm ，A2=4cm ，E200GPa。求杆的总 伸长 l 。,11 图示杆件所受的集中力 P、均布载荷 q 以及横截面面积 A 和各段长度 a 均,为已知，该杆在线弹性范围内工作，材料
9、的弹性模量为 E。试作该杆的轴力图，,BX,并求 B 截面的水平位移 。,- 9 -,班 级 姓 名 学 号,12 木制短柱的四角用四个 40mm40mm4mm 的等边角钢加固。已知角钢的 许用应力 钢160MPa，E 钢200GPa；木材的许用应力 木12MPa，E 木 10GPa。试求许可载荷 F。,- 10 -,13 刚杆 AB 悬挂于 1，2 两杆上，1 杆的横截面面积为 60mm2，2 杆为 120mm2， 且两杆材料相同。若F6KN，试求两杆的轴力及支座 A 的反力。,班 级 姓 名 学 号,14 阶梯形钢杆的两端在T1=5时被固定，杆件上下两段的横截面面积分别 22 是：A 上5
10、cm ,A 下10cm 。当温度升高至 T2=25时，试求杆内各部分的温度 应力。钢材的 l12.510 ，E200GPa。 -6-1,- 11 -,15 在图示结构中，1，2 两杆的抗拉刚度同为 E1A1，3 杆为 E3A3。3 杆的长度 为 l+ ,其中 为加工误差。试求将 3 杆装入 AC 位置后，1，2，3 三杆的内 力。,班 级 姓 名 学 号,. 16 图示凸缘联轴节传递的力偶矩为 Mc200N m，凸缘之间用四只螺栓连接， 螺栓内径 d10mm，对称地分布在 D0=80mm 的圆周上。如螺栓的剪切许用应力 60MPa，试校核螺栓的剪切强度。,- 12 -,17 车床的传动光杆装为
11、安全联轴器，当超过一定载荷时，安全销即被剪断。 已知安全销的平均直径为 5mm ， 材料为 45 钢， 其剪切极限应力为 u 370MPa 。求安全联轴器所能传递的力偶矩 M。,班 级 姓 名 学 号,18 用夹剪剪断直径为 3mm 的铅丝。若铅丝的剪切极限应力约为 100MPa，试 问需要多大的 F？若销钉B 的直径为 8mm，试求销钉内的切应力。,- 13 -,19 在厚度 5mm 的钢板上，冲出一个形状如图所示的孔，钢板剪断时的剪 切极限应力 u300MPa，求冲床所需的冲力 F。,班 级 姓 名 学 号,第三章 扭转 一、选择题 内径与外径的比值为a d / D 的空心圆轴，两端承受力
12、偶发生扭转。设四 根轴的 a 分别为 0、0.5、0.6、0.8，但横截面面积相等，其承载能力最大的 轴 ( ). （A） a 0 （B） a 0.5 （C） a 0.6. （D） a 0.8 在图示受扭圆轴横截面上的剪应力分布图中，正确答案是 。,3.实心圆轴和空心圆轴，它们的横截面面积均相同，受相同扭矩作用， 则其最大剪应力为（ ）。,tmax1 ； （B） tmax 2,（A） tmax 2tmax1,（C） tmax 2 tmax1 （D） 无 法 比 较 。 受扭圆轴，当横截面上的扭矩 T 不变，而直径减小一半时，该横面的最大 剪应力与原来的最大剪应力之比（ ）。 （A）2 倍； （
13、B）4 倍； （C）6 倍； （D）8 倍。 图示圆轴受扭，则 A、B、C 三个横截面相对于 D 截面的扭转角有四种答案： （A） DA DB DC ；,（B）DA 0, DB DC ；,DA DB 2DC ； DA DC ,DB 0 。 二、填空题 1.圆轴受力如图，其危险截面 在,段，当m3、m4 交换以后，危险 截 面 在 段 。 2.阶梯轴尺寸及受力如图 所示，AB 段的最大剪应力,tmax1 与 BC 段的最大剪应力,之 比,tmax 2tmax1 / tmax 2, 。,3长为l ，直径为 d 的传动轴转速为n(r / min) ，材料的剪变模量为 G（GPa）。,轴单位长度容许扭
14、转角为 （rad/m），根据刚度条件该轴可传递的最大功率 N max KW 。,- 14 -,班 级 姓 名 学 号,三、计算题 1. 作图示各杆的扭矩图。,2. T 为圆杆横截面上的扭矩，试画出截面上与 T 对应的切应力分布图。,- 15 -,班 级 姓 名 学 号,3. 机床变速箱第轴如图所示，轴所传递的功率为 P5.5KW，转速 n 200r/min，材料为 45 钢， 40MPa。试按强度条件初步设计轴的直径。,- 16 -,4.发电量为 15000KW 的水轮机主轴如图所示。D550mm，d300mm，正常转 速 n=250r/min。材料的许用切应力 50MPa。试校核水轮机主轴的
15、强度。,班 级 姓 名 学 号,5.一阶梯形受扭圆轴如图所示。已知 d1 40mm, d2 80mm, G 80GPa 。 求： 扭矩图； 轴的最大剪应力； A、B 两截面间相对扭转角。,6.图示圆轴承受扭转力偶矩 m，已知t 100MPa,G 80GPa, 在轴 2.5m 长 度内的最大许可扭转角为 0.006rad，求 m 的许可值。,- 17 -,班 级 姓 名 学 号,o,7. 传动轴的转速为 n500r/min，主动轮 1 输入功率 P1368KW，从动轮 2 和 3 分别输出功率 P2147KW，P3=221KW。已知 70MPa， 1（ ）/m，,- 18 -,8. 钻头横截面直
16、径为 20mm，在顶部受均匀的阻抗扭矩 m（单位为 Nm/m） 的作用，许用切应力 70MPa。,班 级 姓 名 学 号,9. 两端固定的圆轴 AB，在截面 C 上受扭转力偶矩Me 作用。试求两固定端的 反作用力偶矩 MA 和 MB。 提示：轴的受力图如图 b 所示。若以 AC 表示截面 C 对 A 端和转角， CB 表示 B 对 C 的转角，则 B 对 A 的转角 AB 应是 AC 和 CB 的代数和。但因 B，A 两端 皆是固定端，故 AB 应等于零，于是得变形协调方程。,- 19 -,10. 有一矩形截面的钢杆，其横截面尺寸为 100mm50mm，长度l 2m，在 杆的两端作用着一对力偶矩。若材料的 100MPa，G80GPa，杆件的许可 扭转角为 2，试求作用于杆件两端的力偶矩的许可值。,
