2016年中国民航大学航空自动化学院材料力学复试笔试最后押题五套卷
● 摘要
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（a ）所示焊接工字钢梁的截面尺寸为h=180mm，b=94mm，t=10.7mm，d=6.5mm。已
知
。
，试求C 点处的线应
变
图
【答案】（l ）确定C 点的应力状态，为平面应力状态，如图（b ）所示。
为C 点弯曲切应力。 C 点处所受的弯矩为剪力所以
为C 点的弯曲正应力
，
（2）则按胡克定律可得
（3）要求出
，则需将该单元体逆时针旋转
，可得
在
方向使用胡克定律，可得
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