材料力学习的题目10第十五章哈工业大材料力学本科生试卷和课后的题目

材料力学习题 第15章

15-1 如图所示交变应力，试求其平均应力、应力幅值、循环特征。 15-2 如图所示滑轮与轴，确定下列两种情况下轴上点B的应力循环特征。

1． 图a为轴固定不动，滑轮绕轴转动，滑轮上作用着不变载荷F。 2． 图b为轴与滑轮固结成一体而转动，滑轮上作用着不变载荷F。

15-3 图示旋转轴，同时承受横向载荷

Fy500N和轴向拉力

Fx2kN作用，试求危险截面边缘

10mm，轴长

任一点处的最大应力、最小应力、平均应力、应力幅值、应力循环特征。已知，轴径dl100mm。

15-4 火车轮轴受力情况如图所示。a500mm，l1435mm ，轮轴中段直径d15cm。若

F50征，并作出kN，试求轮轴中段截面边缘任一点处的最大应力、最小应力、平均应力、应力幅值、应力循环特

t曲线。

15-5 阶梯轴如图所示。材料为铬镍合金钢，的尺寸是：db920MPa，1420MPa，1250MPa。轴

40mm，D50mm，R5mm。分别确定在交变弯矩与交变扭矩作用时的有效应力集中

系数与尺寸系数。

15-6 如图所示阶梯形旋转轴上，作用有不变弯矩M600MPa，1kN.m。已知材料为碳素钢，b1250MPa，轴表面精车加工，试求轴的工作安全系数。

15-7 图示传动轴上作用交变扭矩

Tx，500MPa，

变化范围为（800-800）N.m。材料为碳素钢，b1110MPa。轴表面磨削加工。若规定安全系数[nf]1.8，试校核该轴的疲劳强度。

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15-8 图示圆截面钢杆，承受非对称循环轴向拉力F作用，其最大与最小值分别为和

Fmax100kN

600MPa，t1c1170MPa，Fmin10kN。

若已知：D50mm，d40mm，R5mm，b[nf]20.05，杆表面精车加工，

，试校核杆的疲劳强度。

15-9 精车加工的钢制转轴，在50mm直径处承受如图所示的交变应力作用。材料的

b500MPa，

s450MPa，1345MPa，1154MPa，0.1，0.05。

（a）

对弯曲正应力计算工作安全系数。

（b） 对扭转切应力（与正应力数值相同）计算工作安全系数。

15-10 直径D50mm、d40mm的阶梯轴，承受交变弯 矩与扭矩联合作用。正应力从50MPa变到-50 MPa；切应力从40MPa变到20 MPa。轴的材料为碳钢，

b550MPa，1220MPa，

s300MPa，1120MPa，s180MPa。若R2mm，选

取

0.1，设1，试计算工作安全系数。

15-11 一构件承受变幅对称循环交变正应力作用，以1s为一周期，习题15-11图所示为一个周期内

6N310400m901的应力谱。已知材料的MPa，，循环基数次。若每一周期内应力循环了

15次，构件累积工作时间为50h，

Kf1.2，

1.0，试计算工作安全系数。

15-12 图示平板，宽度2h在远离裂纹处承受拉应力

100mm，厚度b10mm，板中心含一穿透裂纹，其长度2a20mm，

700MPa，板的材料为30CrMnSiNi2A，s1500MPa，断裂韧度

KIc85.1MPam

12，试问板是否会断裂。

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