工程力学--材料力学(北京科大、东北大学版)第4版第三章习题答案 联系客服

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由以上各扭矩的计算式可知,轴内任一横截面的扭矩,在数值上就等于该截面一侧各

外力偶矩值的代数和;而扭矩的方向则与截面任一侧合外力偶的方向

相反。利用这一规则可迅速求得任一截面的扭矩,而无须将轴截开。剧此规则可得a各截面的扭矩: =,

=

=

=2

,(b)

=

=4

3-2解:(a)3-3解:(a)3-4解: =,

= MPa ,

=170 ,

=,(b)

=

= MPa ,=

3-5解:3-6解:

(1)各段轴横截面的扭矩:

AB段BC段

(为负扭矩)

(负扭矩)

(2)最大剪应力计算:因两段轴扭矩不同,所以应分别计算每段轴内横截面的最大剪应力值,然后加以比较找到最大减应力值。

AB段

BC段

比较

得最大剪应力发生在BC段,其数值为

即为

(3)最大相对扭转角因轴内各截面扭矩方向都一致,所以最大相对扭转角

整个轴长的总扭转角。在使用扭转角公式

条件必须是对应于所算转角的长度段内,轴的扭转角,然后相加即得最大相对扭转角。

时,注意到该式的使用 、

、T为常数。故分别计算两段

+弧度=度

3-7解:轴的直径由强度条件确定,3-8解:(1)外力偶矩的计算

(2)两轴各截面传递的扭矩

(3)实心轴所需直径由d=45mm.

得选

(4)空心轴的外、内选择由

3-9解: AB轴 水平轴H 垂直轴V

所以

3-10 解:提示设扭矩为T,分别列出实心轴及空心轴截面上的最大剪应力的计算式,然后将其代入条件式3-11解:3-12解:

即可求出D. D=286mm

3-13解:由3-14解:

可求,强度足够。

,取d=80mm

3-15解:3-16解:3-17解:

,强度足够。

,重量比

(1)钻杆上单位长度所受的阻力矩T

总的阻力偶矩

单位长度钻杆上的阻力矩

(2)钻杆的扭矩图设钻杆任一横截面踞下端距离为x m(),则据截面法,该截面的扭矩在数值上即等于截面以下作用的合外力偶矩,方向则相反,即

(单位)

上式为直线方程,由此画出扭矩图如图

(3)钻杆的扭矩强度校核

,其最大扭矩

在杆的上端

钻杆的扭转强度足够。 3-18解: