2017年中国石油大学(华东)石油工程学院813材料力学考研仿真模拟题
● 摘要
一、计算题
1． 如图1所示，一传动轴作匀速运动，转速n=200r/min，轴上装有五个轮子，主动轮Ⅱ输入的功率为60kw ，从动轮Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ依次输出18KW 、12KW 、22KW 和8KW 。试作轴的扭矩图。
图1
【答案】（l ）根据公式
计算外力偶矩
（2）计算各轴段扭矩
用截面法，根据平衡条件求得各段轴的扭矩: 在Ⅰ、Ⅱ段内
在Ⅱ、Ⅲ段内
在Ⅲ、Ⅳ段内
在Ⅳ、Ⅴ段内
（3）作扭矩图，如图2所示。
图2
2． 图所示空心圆杆，内径d=88mm，外径D=100mm，承受水平力试求杆的最大拉应力。
，铅直力
。
图
【答案】由杆的变形可知，该杆的最大应力发生在固定端A 处。 在在
因此最大弯矩于是最大拉应力：
的作用下，产生的弯矩为：的作用下，产生的弯矩为：
3． 如图所示，AB 杆的直径d=16mm，长度l=1m，两端可视为球铰链约束。在15°C 时安装，安装后 A 端与刚性槽之间的空隙为δ=0.25mm。材料为Q235钢，λp =100，弹性模量E=200GPa，比例极限σp =200MPa，线膨胀系数a=11 .2×10/℃，安全系数n st =2.5。试求此杆所能承受的最高工作温度。
-6
图
【答案】杆横截面的惯性半径为
柔度为
所以该杆为大柔度杆，可用欧拉公式求解临界应力。
由变形协调方程有
由①②解得:
从而，该杆所能承受的最高温度为43℃。
4． 如图1所示的圆杆直径
，杆材料为铸铁，