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2017年哈尔滨工程大学航天与建筑工程学院805材料力学考研仿真模拟题

  摘要

一、计算题

1. 矩形截面bXh 的直梁承受纯弯曲,梁材料可视为弹性-理想塑性,弹性模量为E ,屈服极限为,梁处于弹性-塑性状态时,卸除荷载。试求: σs 。当加载至塑性区达到h/4的深度(如图)(l )卸载后,梁的残余变形(残余曲率);

(2)为使梁轴回复到直线状态,需施加的外力偶矩。

【答案】(l )卸载前梁横截面上正应力的分布为:

卸载前弹性区弯矩:卸载前轴线的曲率:卸载需加的反向弯矩:卸载引起的反向曲率:故卸载后梁的残余曲率:

(2)由上可知为使梁轴线恢复到直线状态,需加载的反向外力偶矩:

2. 如图1(a )所示的齿轮传动装置中,第II 轴的受力情况及尺寸如图图1(b )所示。轴上大齿轮1的半径

受周向力

论计算轴所需的直径。

,受周向力和径向力

和径向力作用,

作用,且

; 小齿轮2

的半径

。已知轴工作时传递的功率

。试按第三强度理

P=73.5 kw,转速n=2000r/min,轴的材料为合金钢,其许用应力

图1

【答案】如图2所示,即为轴II 的受力简图。

图2

其中,外力偶矩:则

又根据轴的平衡条件可求得:

由此可绘制轴II 的内力图,如图2所示。 危险截面为D 截面左侧,其弯矩和扭矩分别为:

根据第三强度理论得强度条件: