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2017年郑州大学机械工程学院956力学之材料力学考研仿真模拟题

  摘要

一、计算题

1. 图E=200GPa,(a )所示水平直角折杆受竖直力F 作用,己知轴AB 直径d=100mm; 且a=400mm,v=0.25。在D 截面顶点K 测出轴向应变

,试求该折杆危险点的相当应力

【答案】(l )确定k 点的应力状态:该段圆杆受弯曲和扭转,所以k 点的应力状态如图(b

)所示。为K 点的弯曲正应力,

为K 点的扭转切应力。

(2)根据胡克定律,K 点的所以

所以作用力F 大小为

所以

(3)第三强度理论

2. 凸缘联轴器如图所示,轴与联轴器用键联接,两凸缘用4个M16螺栓联接(螺栓内径为14.4mm ), 键和螺栓材料为A5,求此联轴器所能传递的最大力偶矩M max 。

,试根据键和螺栓的强度,

【答案】按螺栓的剪切强度条件

按键的剪切强度条件

校核键挤压强度

所以,此联轴器传递的最大力偶矩为Mlnax 二4.56kN·m

3. 在一块板上先画上直径d=500mm的圆,然后在板上施加正应力和切应力,如图所示。试问所画的圆将变成何种图形? 并计算其尺寸。己知板材料的弹性常数

【答案】(l )仅考虑在正应力作用下的情况。

在仅有正应力作用下,圆周上某一点A (x ,y )的应变为

则A 点的x 、y 坐标变化为

可得

由上式,可令

,其中

为常数。

从题意知,A (x ,y )点在直径d=500mm的圆上,其圆方程为

用上面结果将其改写为

进一步可改写为