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2017年浙江大学海洋学院835材料力学(乙)之材料力学考研导师圈点必考题汇编

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2017年浙江大学海洋学院835材料力学(乙)之材料力学考研导师圈点必考题汇编(一).... 2 2017年浙江大学海洋学院835材料力学(乙)之材料力学考研导师圈点必考题汇编(二).. 14 2017年浙江大学海洋学院835材料力学(乙)之材料力学考研导师圈点必考题汇编(三).. 29 2017年浙江大学海洋学院835材料力学(乙)之材料力学考研导师圈点必考题汇编(四).. 40 2017年浙江大学海洋学院835材料力学(乙)之材料力学考研导师圈点必考题汇编(五).. 53

一、计算题

1. 某货轮的推进轴简化如例图1所示。已知:主机功率P=7277kw,转速n=119r/min,有效推力 F T =767kN,桨叶重F 1=180kN,轴外伸段总重F 2=45kN,外伸段距离a 1=190cm,a 2=120cm,艉轴直径d=51.5cm, 材料为优质碳素钢,其理论校核舰轴截面A 的强度。

=250MPa,规定安全系数[n]=2.8~5.8。试按第四强度

图1

【答案】(l )内力分析

沿截面A 切开,它上面的内力有: 由推力引起的轴力:

,产生压缩变形。

由桨叶重量F 1及外伸段重量引起的剪力:由主机输出的转矩引起的扭矩

:形。

由桨叶等质量引起的弯矩:

(近似地作集中力F 2

,产生扭转变

,产生剪切变形,但由于它引起的切应力相对其他应力很小,可忽略不计。 计算)

,产生

弯曲变形。 (2)应力计算 截面面积

抗扭截面系数

抗弯截面系数

l )压应力:

2)扭转切应力:

3)弯曲正应力:

4)正应力

相叠加,见解图2:

图2

横截面上最大压应力

作用在截面的底点b ,b 点为危险点,应力最大值为:

(3)按第四强度理论计算相当应力

(4)强度校核 计算工作安全系数

工作安全系数在规定安全系数[n]=2.8~5.8许可范围之内,故是安全的。

2. 如图所示,一端固定的圆截面杆AB ,承受集度为m 的均布外力偶作用。材料的切变模量为G 。试求杆内积蓄的应变能。

【答案】距离自由端B 为x 处截面上的扭矩T=mx,则根据应变能的计算公式积分得到杆内积蓄的应变能:

3. 如图所示两端封闭的铸铁薄壁圆筒,其内直径D=100mm,壁厚

,且在两端受轴向压力F=100kN作用。材料的许用拉伸应力

p=0.25。试按第二强度理论校核其强度。

承受内压力

,泊松比

【答案】铸铁圆筒内壁上任一点的应力为: 环向应力径向应力轴向应力即主应力

按第二强度理论校才