材料力学第二章答案

第二章答案一、选择题1C2D3B4D5C6D7A8B9C10A11C12B13C14A15A16A二、填空题1.T=1.47kN.m2.43116D3.、3/84.43116D5.横截面45o螺旋面6、扭转刚度7.PWmaxT180maxPGIT三、判断题1、√2、×3、√四、作图题1．T图（kN·m）2．T图（kN·m）3．T图（kN·m）4、5、T图五、分析题1、（1）由16TWT3Pmaxd可知，最大切应力max相同，（2）由324dGTlGITlP可知，。材料不同，切变模量G就不同，在l与d和2、T都相同的情况下，相对扭转角不同空心轴横截面的极惯性矩44Pd321D321I是正确的但抗扭截面系数33td161D161W是错误的因为根据扭截面系数公式)-(1D1612DIW33Pt,式中Dd六、计算题1解：（1）计算外力偶矩：350955095505570.83600AAPmnNmNm100955095501591.66k600BBPmnNmNm130955095502069.17600CCPmnNmNm120955095501910600CCPmnNmNm（2）画扭矩图下图所示。可见，内力最大的危险面在AC段内，最大扭矩值│Tmax│=3979.17N∙m。（3）确定轴的直径d1）按强度条件得：maxmaxmax33max163116163979.1760MPam69.64mm601016PTTTdWd2）按刚度条件得maxmaxmax42max4422291801801/m3232180321803979.1773.40mm80101PTTdGIGTdmG故，12max(,)73.40Dddmm2解：T图（kN·m）（与5kN·m的扭矩同向）3解：（1）MX图（2）GIplMx324dIpBCABACMx图(mkN)PBCBCxBCpABxABGIlMGIlMAB3222·1080101013225·10801010243364336=rad108.02.6（3）pxWM（1分）163dWp9.651162510236maxABMPa300][MPaaa36maxMP300][MP3.4781622101BC不安全；4、（1）由16TWT3maxmaxmaxdp得：16Tmax/(d3)≤[]3663max103014.31011616Td=d=55.4mm；(2)互换后Tmax=0.5kNm3663max103014.310.501616Td=43.9mm、解计算作用于各轮上的外力偶矩：作扭矩图：6、（1）计算外力扭矩NmnNMNmnNM7.81120017954995497.62020013954995493311（（2）计算内力扭矩和画出扭矩图NmMTNmMT7.8117.620332121（3）根据强度和刚度条件设计AC段直径620.7811.7T(Nm)mddGTGITmddTWToopt0388.0][180321800375.0][1614121211max131211211max取：d1=0.0388m（4）根据强度和刚度条件设计BC段直径mddGTGITmddTWToopt0415.0][180321800410.0][1624232322max232322321max取：d2=0.0415m（5）如果将2、3两皮带轮的位置互换，AC段内的扭矩不变，BC段内的扭矩增大，变为1432.4Nm，所以AC段的直径不变，而BC段的直径应该增大。7、解：（1）作传动轴的扭矩图外力偶矩mKNmAn.3.1，mKNmBn.2.3，mKNmCn.9.1，扭矩图如下（2）计算剪应力AB段1T=1.3kN·m，1d＝50mm，MPadt5316TWT11111AB段2T=1.9kN·m，2d＝50mm，MPadt2616TWT22222所以MPa53max（3）计算最大正应力危险点处于纯剪应力状态，1＝MPa53max所以MPa53max（4）最大正应力的方向如图所示8、解：（1）求T180GITLP180LGITP(2)求maxPPIDIDT180L2GI2.Pmax=46.6101802.720.11081.81802LDG6-10MPa