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2016年苏州大学机电工程学院材料力学(同等学力加试)复试笔试最后押题五套卷

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2016年苏州大学机电工程学院材料力学(同等学力加试)复试笔试最后押题五套卷(一) . .... 2 2016年苏州大学机电工程学院材料力学(同等学力加试)复试笔试最后押题五套卷(二) . .. 12 2016年苏州大学机电工程学院材料力学(同等学力加试)复试笔试最后押题五套卷(三) . .. 27 2016年苏州大学机电工程学院材料力学(同等学力加试)复试笔试最后押题五套卷(四) . .. 35 2016年苏州大学机电工程学院材料力学(同等学力加试)复试笔试最后押题五套卷(五) . .. 43

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1所示一等直圆杆,知,d=40mm,a=400mm,G=80GPa, (l )最大切应力; (2)截面A 相对于截面C 的扭转角。

试求:

图1

【答案】由截面法可得各段轴内的扭矩,并作轴力图,如图2所示。

图2

(l )根据变形计算公式可得:代入数据得外力偶矩:则轴内的最大切应力:

(2)截面A 相对于截面C 的扭转角

3. 边长a=5mm的正方形截面的弹簧垫圈,外圈的直径D=60mm,在开口处承受一对铅垂力F 作用,如图1所示。垫圈材料的许用应力载。

,试按第三强度理论,计算垫圈的许可荷

图1

【答案】如图所示,为垫圈的受力分析,可知在任意截面E 的内力: