材料力學(xué)習(xí)題扭轉(zhuǎn)

材料力學(xué)習(xí)題扭轉(zhuǎn)材料力學(xué)習(xí)題扭轉(zhuǎn)材料力學(xué)習(xí)題扭轉(zhuǎn)資料僅供參考文件編號(hào)：2022年4月材料力學(xué)習(xí)題扭轉(zhuǎn)版本號(hào)：A修改號(hào)：1頁次：1.0審核：批準(zhǔn):發(fā)布日期：扭轉(zhuǎn)基本概念題一、選擇題(如果題目有5個(gè)備選答案，選出2～5個(gè)正確答案，有4個(gè)備選答案選出一個(gè)正確答案。)1.圖示傳動(dòng)軸，主動(dòng)輪A的輸入功率為PA=50kW，從動(dòng)輪B，C，D，E的輸出功率分別為PB=20kW，PC=5kW，PD=10kW，PE=15kW。則軸上最大扭矩出現(xiàn)在()。A．BA段B．AC段C．CD段D．DE段題1圖2.圖示單元體的應(yīng)力狀態(tài)中屬正確的純剪切狀態(tài)的是（）。題2圖3.上題圖示單元體的應(yīng)力狀態(tài)中屬正確的是（）。4.下列關(guān)于剪應(yīng)力互等定理的論述中正確的是（）。剪應(yīng)力互等定理是由平衡剪應(yīng)力互等定理僅適用于純剪切的情況剪應(yīng)力互等定理適用于各種受力桿件D．剪應(yīng)力互等定理僅適用于彈性范圍E．剪應(yīng)力互等定理與材料的性能無關(guān)5.圖示受扭圓軸，其橫截面上的剪應(yīng)力分布圖正確的是()。-12-題5圖6.實(shí)心圓軸，兩端受扭轉(zhuǎn)外力偶作用。直徑為D時(shí)，設(shè)軸內(nèi)的最大剪應(yīng)力為，若軸的直徑改為，其它條件不變，則軸內(nèi)的最大剪應(yīng)力變?yōu)?)。A．B．C．D．7.受扭空心圓軸（），在橫截面積相等的條件下，下列承載能力最大的軸是()。A．（實(shí)心軸）B．C．D．8.扭轉(zhuǎn)應(yīng)力公式的適用范圍是（）。A．各種等截面直桿B．實(shí)心或空心圓截面直桿C．矩形截面直桿D．彈性變形E．彈性非彈性范圍9.直徑為D的實(shí)心圓軸，最大的容許扭矩為T，若將軸的橫截面積增加一倍，則其最大容許扭矩為（）。A．B．C．D．10.材料相同的兩根圓軸，一根為實(shí)心，直徑為；另一根為空心，內(nèi)徑為，外徑為，。若兩軸橫截面上的扭矩T，和最大剪應(yīng)力均相同，則兩軸外徑之比為()。A．B．C．D．11.階梯圓軸及其受力如圖所示，其中AB段的最大剪應(yīng)力與BC段的最大剪應(yīng)力的關(guān)系是()。A．B．C．D．-13-題12圖題13圖12.在圖示的圓軸中，AB段的相對(duì)扭轉(zhuǎn)角和BC段的相對(duì)扭轉(zhuǎn)角的關(guān)系是()。A．B．C．D．13.在上題圖示圓軸左段實(shí)心，右段空心，其中右段和左段的最大剪應(yīng)力和之比（）。A．3B．16/5C．6D．24/714.在上題圖示圓軸中，右段的相對(duì)扭轉(zhuǎn)角和左段的相對(duì)扭轉(zhuǎn)角的比（）。A．8／5B．16／5C．3／2D．2415.受扭圓軸的強(qiáng)度條件和剛度條件均與（）有關(guān)。A．材料性質(zhì)B．扭矩大小C．扭矩轉(zhuǎn)向D．圓軸的長度E．圓軸橫截面尺寸二、判斷題(正確的打“√”，錯(cuò)的打“×”)1.受扭圓軸(實(shí)心或空心)橫截面上的最小剪應(yīng)力一定等于零。()2.當(dāng)材料和橫截面積相同時(shí)，空心圓軸的抗扭承載能力大于實(shí)心圓軸。（）3.在扭轉(zhuǎn)外力偶矩作用處，扭矩圖發(fā)生突變。（）4.材料和外圓半徑相同時(shí)，空心圓軸的抗扭強(qiáng)度大于實(shí)心圓軸。()5.受扭圓軸橫截面上，半徑相同的點(diǎn)的剪應(yīng)力大小也相同。()6.空心和實(shí)心圓軸橫截面積相同時(shí)，空心圓軸的和值較大。（）三、填空題1.受扭構(gòu)件所受的外力偶矩的作用面與桿軸線（）。2.受扭圓軸的橫截面的內(nèi)力是（），應(yīng)力是（）。3.實(shí)心圓軸橫截面上（）處剪應(yīng)力最大，中心處剪應(yīng)力（）。-14-4.公式適用于（）；式中是（），它反映了（）。5.在彈性范圍內(nèi)，若只將等截面圓軸的長度增大一倍，其它條件不變，則圓軸的最大應(yīng)力（）；單位長度扭轉(zhuǎn)角（），總相對(duì)扭轉(zhuǎn)角（）。6.外徑為D，內(nèi)徑為d=的空心圓軸，兩端受扭轉(zhuǎn)外力偶矩m作用時(shí)，軸內(nèi)最大剪應(yīng)力為。若軸的外徑不變，內(nèi)徑改為，則軸內(nèi)的最大剪應(yīng)力變?yōu)?)。7.扭轉(zhuǎn)應(yīng)力公式適用（）或（）截面直桿。8.材料相同的兩根圓軸，一根為實(shí)心軸，直徑為；另一根為空心軸，內(nèi)徑，外徑為，。若兩軸橫截面上的扭矩T和最大剪應(yīng)均相同，則兩軸的橫截面積之比（）。9.一受扭空心圓軸，其內(nèi)外徑之比。軸內(nèi)最大剪應(yīng)力為，這時(shí)橫截面上內(nèi)圓周處的剪應(yīng)力（）。10.矩形截面桿受扭時(shí)，橫截面上的最大剪應(yīng)力出現(xiàn)在（）；的點(diǎn)在（）和（）處。11.矩形截面桿受扭時(shí)，橫截面上邊緣各點(diǎn)的剪應(yīng)力方向（）。計(jì)算題1.內(nèi)、外直徑分別為d和D的空心軸，其橫截面的極慣性矩為，抗扭截面系數(shù)為。以上算式是否正確何故題1圖-15-2.階梯形圓軸直徑分別為d1＝40mm，d2＝70mm，軸上裝有三個(gè)帶輪，如圖所示。已知由輪3輸入的功率為P3＝30kW，輪1輸出的功率為P1＝13kW，軸作勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速n＝200r/min，材料的剪切許用應(yīng)力[τ]＝60MPa，G＝80GPa，許用扭轉(zhuǎn)角[φ‘]＝2°/m。試校核軸的強(qiáng)度和剛度。題2圖題3圖3.機(jī)床變速箱第Ⅱ軸如圖所示，軸所傳遞的功率為P＝kW，轉(zhuǎn)速n＝200r/min，材料為45鋼，[τ]＝40MPa。試按強(qiáng)度條件初步設(shè)計(jì)軸的直徑。4.傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速為n＝500r/min，主動(dòng)輪1輸入功率P1＝368kW，從動(dòng)輪2和3分別輸出功率P2＝147kW，P3＝221kW。已知[τ]＝70MPa，[φ′]＝1°/m，G＝80GPa。（1）試確定AB段的直徑d1和BC段的直徑d2。（2）若AB和BC兩段選用同一直徑，試確定直徑d。（3）主動(dòng)輪和從動(dòng)輪應(yīng)如何安排才比較合理題4圖題5圖題6圖5.設(shè)圓軸橫截面上的扭矩為T，試求四分之一截面上內(nèi)力系的合