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材料力学B卓越 12
动 载 荷
1. 重量为P的物体,以匀速v下降,当吊索长度为l时,制动器刹车,起重卷筒以等减速在t秒后停止转动,如图示。设吊索的横截面积为A,弹性模量为E,动荷因数Kd有四种答案:
(A) ; (B) ; (C) ; (D) 。
答:D
2. 图示一起重机悬吊一根工字钢,由高处下降。如在时间间隔t内下降速度由v1均匀地减小到v2 (v2<v1),则此问题的动荷因数为:
(A) ; (B) ;
(C) ; (D) 。
答:C
3. 长度为l的钢杆AB,以匀角速度绕铅垂轴OO′旋转,若钢的密度为,许用应力为[??],则此杆的最大许可角速度??为(弯曲应力不计):
(A) ; (B) ;
(C) ; (D) 。
答:D
4. 长度为l的钢杆AB以匀角速度绕铅垂轴OO′旋转。已知钢的密度和弹性模量E。若杆AB的转动角速度为?,则杆的绝对伸长?l为(弯曲应力不计):
(A) ??2 l3 / 12E;
(B) ??2 l3 / 8E
(C) ??2 l3 / 4E
(D) ??2 l3 / 3E
答:A
5. 图示钢质圆盘有一偏心圆孔。圆盘以匀角速度??旋转,密度为。由圆盘偏心圆孔引起的轴内横截面上最大正应力为:
(A) ;
(B) ;
(C) ;
(D) 。
答:C
6. 直径为d的轴上,装有一个转动惯量为J的飞轮A。轴的速度为n转/秒。当制动器B工作时,在t秒内将飞轮刹停(匀减速),在制动过程中轴内最大切应力为:
(A) ; (B) ; (C) ; (D) 。
答:C
7. 材料密度为,弹性模量为E的圆环,平均直径为D,以角速度??作匀速转动,则其平均直径的增量?D= 。
答:
8. 杆AB单位长度重量为q,截面积为A,弯曲截面系数为W,上端连有重量为P的重物,下端固定于小车上。小车在与水平面成角的斜面上以匀加速度a前进,试证明杆危险截面上最大压应力为:
证:
9. 杆AB以匀角速度??绕y轴在水平面内旋转,杆材料的密度为,弹性模量为E,试求:
(1) 沿杆轴线各横截面上正应力的变化规律(不考虑弯曲);
(2) 杆的总伸长。
解:
10. 图示桥式起重机主梁由两根16号工字钢组成,主梁以匀速度v=1 m/s向前移动(垂直纸面),当起重机突然停止时,重物向前摆动,试求此瞬时梁内最大正应力(不考虑斜弯曲影响)。
解:an = = 0.2 m/s2
kN
MPa
11. 图示重物P =40 kN,用绳索以匀加速度a =5 m/s2向上吊起,绳索绕在一重为W=4.0 kN,直径D =12 mm的鼓轮上, 其回转半径=450 mm
[??]=100 MPa,鼓轮轴两端A、B处可视为铰支。试按第三强度理论选定轴的直径d。
解: kN
产生扭矩 kN·m
kN·m
动扭矩 kN·m
总扭矩 kN·m
d≥ mm
12. 图示钢轴AB的直径d = 80 mm,轴上连有一相同直径的钢质圆杆CD,钢材密度= 7.95×103 kg/m3。若轴AB以匀角速度???=40 rad/s转动,材料的许用应力[??]=70 MPa,试校核杆AB、CD的强度。
解:杆CD的最大轴力
kN
杆CD杆最大动应力
杆AB N·m
MPa
13. 图示连杆AB,A与曲轴的曲柄颈相连,曲轴以等角速度? 绕轴O旋转。B与滑块相连,作水平往复运动。设l R,连杆密度、横截面面积A、弯曲截面系数Wz均为已知,试求连杆所受的最大正应力。
解:AB杆上的惯性力集度
方向垂直于AB
弯矩分布规律
由得处有Mmax
14. 图示(a)、(b)、(c)三个系统中的杆AB的几何尺寸及重量和弹簧的刚度及长度均相同,它们受到重量相同的重物的落体冲击,其动荷因数分别用(Kd)a、(Kd)b、(Kd)c表示,下列四种答案中:
(Kd)a= (Kd)b>(Kd)c;
(B) (Kd)a<(Kd)b<(Kd)c;
(Kd)a= (Kd)b<(Kd)c;
(D) (Kd)a>(Kd)b>(Kd)c。
答:C
15. 等直杆上端B受横向冲击,其动荷因数,当杆长l增加,其余条件不变,杆内最大弯曲动应力将:
(A) 增加; (B) 减少;
(C) 不变; (D) 可能增加或减少。
答:B
16. 图示梁在突加载荷作用下其最大弯矩Md max= 。
答:
17. 两根悬臂梁如图示,其弯曲截面系数均为W,区别在于图(b)梁在B处有一弹簧,重物P自高度h处自由下落。若动荷因数
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