四、计算题
1．圆形截面杆如图所示，两段杆的直径分别为d?20mm，D?40mm，
F?40kN，材料的弹性模量E?210?103MPa，试求：
Φ40 （1）杆内的最大正应力；
Φ20F（2）杆的总伸长。
2．如图所示钢杆，截面积A = 200mm2，弹性模量E = 200GPa，其尺寸及受力见图。试求：
A20kNB1m1m40cm80cm 20kNC1mD1．画出杆的轴力图；
10kN2．求杆各段内的应力、应变； 3．求D点的位移。
3．图示一三角架，在节点A受F力作用。设AB为空心圆管，其外径DAB?60mm，内径dAB?0.8DAB?48mm；杆AC也是空心管，其内、外径比值也是0.8；材料的许用应力????160MPa。试根据强度条件选择AC杆的截面尺寸（不考虑杆的稳定），并求出F力的最大许用值。
1.5mB2mFA
C
4．吊架结构的简图及受力如图所示。杆CA是钢杆，长l1?2m，截面积
A1?200mm2，弹性模量E1?200GPa，杆DB是铜杆，长l2?1mm，截面积A2?800mm2，弹性模量E2?100GPa。设水平梁AB为刚杆，变形不计。
1．若要使梁AB仍保持水平，则力F与DB杆距离x为多长？ 2．若使梁保持水平且垂直位移不超过2mm，F力应为多大？
C2m
D1m
FAx3mB
一、思考题
1.轴受扭转变形时，轴横截面内只存在 应力，在 截面上有最大的 拉应力。
2.圆轴受扭时，横截面上的剪应力方向总是与 垂直。 3.在扭转基本变形中，外力偶的作用面与杆的轴线_______ __。 4.等直圆杆的扭转刚度为 。
5.当受扭圆轴的直径减小一半，而其它条件都不变时，圆轴横截面上的最大切应 力将增大_____________倍。
6.某传动轴输入功率为200kW，转速为300r/min，作用在该轴上的外力偶矩 为 。
7.切应力互等定律表明：在相互垂直的两平面上的切应力数值 ，切应力
方向 该两平面的交线。
8.铸铁圆杆受扭破坏时，是沿 截面破坏，它是由 应力造成的。
9.杆受扭转时横截面上的正应力等于 ，其切应力方向总是与 垂直。
二、是非题
1．下列单元体中，标示正确的是（ ）。
10 20 20 20 20 20 20 20 20 20 10 20 20 20 A B 20 （A） （B） （C） （D）
2．轴受扭变形时，下列论述中错误的是（ ）。
（A）横截面上各点的正应力等于零； （B）横截面上各点的切应力都相等； （C）斜截面内既有切应力，也有正应力；（D）轴的轴向截面内也有切应力存在。
20 C D
3．图示空心轴的扭转截面系数为（ ）。
?d4（A）32； （B）32；
?D4
4?d???1????16???D???； （C）
?D3? （D）
dD ?D32?4?d4?。
4．确切反映圆轴扭转变形剧烈程度的量是（ ）。
（A）切应力?； （B）扭转角?；（C）扭矩T； （D）单位长度扭转角?' 5．实心圆轴的扭转截面系数Wp为（ ）。
?d4?d4?d3?d3（A）32 （B）64 （C）16 （D）32 6．等直圆杆的极惯性矩Ip为（ ）。
?d2?d4?d3?d4（A）4 （B）32 （C）16 （D）64
三、作图练习（作轴的扭矩图）
20N?m40N?m30N?m
ABCD
（a）
4kN?m12kN?m5kN?m3kN?m
（b）
5kN?m9kN?m10kN?m6kN?m
l/3l/3l/3
（c）
四、计算题
1．如下图所示实心轴的直径d?100mm，长l?1m，其自由端所受外力偶矩
Me?15kN?m，材料的切变模量G?80GPa。试求：
（a）外圆表面上A 点处切应力和切应变，在图上标出A点切应力方向； （b）自由端面与固定端面间的扭转角。
Me
A