2018年军事交通学院机械工程802工程力学之材料力学考研仿真模拟五套题
● 摘要
一、解答题
1． 装有飞轮的轴如图所示，轴的直径d=100mm，轴长l=1m，转动惯量
J=G=80MPa，飞轮的转速n=100r/min。试求突然刹车时轴内的最大动应力。
，
图
【答案】（1）由理论力学动力学知识知，轴转动时飞轮所具有的动能为
其中
。
（2）刹车时飞轮的动能将转化为轴的应变能，即
由上式得
（3）轴在刹车力偶作用下产生扭转变形，在横截面周边各点有最大切应力为
2． 平均半径为R 的半圆形曲杆AB ，在其截面C 处承受铅垂集中力F ，如图（a ）所示，试作曲杆的内力图。
图
【答案】（l ）内力方程。
由静力平衡条件[图（a ）]，得支座反力
应用截面法，列内力方程。
段:取极坐标
段:取极坐标
（2）内力图。
由轴力、剪力、弯矩方程，作曲杆的轴力、剪力和弯矩图分别如图（b ）、（c ）和（d ）所示。
3． 长度为l=1.2m，直径d=30mm的钢轴AB ，在其跨中C 处连接一根长度径
的钢质斜杆CD ，如图所示。钢材的密度
[σ]=120MPa，当AB 以匀速n=300r/min转动时，试校核轴和斜杆的强度。
、直，许用应力
图1 图2
【答案】（1）受力分析
斜杆CD 的惯性力集度为（图1）
呈线性分布，其最大值在斜杆D 端处即x=0.6m处，则
（2）斜杆CD 强度校核斜杆危险截面位于截面C ，其最大拉应力为：
（3）轴AB 强度校核 轴AB 的受力如图2，其中
危险截面位于截面C 的右侧，其最大应力为：