材料力學(xué)第十二章.ppt

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交變應(yīng)力,例1 發(fā)動(dòng)機(jī)連桿大頭螺釘工作時(shí)最大拉力Pmax =58.3kN，最小拉力Pmin =55.8kN ，螺紋內(nèi)徑為 d=11.5mm，試求 ?a 、?m 和 r。,階梯軸如圖，材料為鉻鎳合金鋼，?b=920MPa，?–1= 420MPa ，?–1= 250MPa ，分別求出彎曲和扭轉(zhuǎn)時(shí)的有效應(yīng)力集中系數(shù)和尺寸系數(shù)。,1.彎曲時(shí)的有效應(yīng)力集中系數(shù)和尺寸系數(shù),由圖表查有效應(yīng)力集中系數(shù),由表查尺寸系數(shù),,,2.扭轉(zhuǎn)時(shí)的有效應(yīng)力集中系數(shù)和尺寸系數(shù),由圖表查有效應(yīng)力集中系數(shù),應(yīng)用直線插值法,由表查尺寸系數(shù),,旋轉(zhuǎn)碳鋼軸上，作用一不變的力偶 M=0.8kN·m，軸表面經(jīng)過精車，? b=600MPa，?–1= 250MPa，規(guī)定 n=1.9，試校核軸的強(qiáng)度。,① 確定危險(xiǎn)點(diǎn)應(yīng)力及循環(huán)特征,為對(duì)稱循環(huán),交變應(yīng)力,,,,,,M,M,③ 強(qiáng)度校核,② 查圖表求各影響系數(shù)，計(jì)算構(gòu)件持久限。,求K?：,求?? ：查圖得,查圖得,求? ：表面精車， ? =0.94,安全,,1、構(gòu)件在臨近疲勞斷裂時(shí)，其內(nèi)部： 。,A：無應(yīng)力集中； B：無明顯的塑性變形； C：不存在裂紋； D：不存在應(yīng)力；,2、塑性較好的材料在交變應(yīng)力的作用下，當(dāng)危險(xiǎn)點(diǎn)的最大應(yīng)力低于屈服極限時(shí)：,A：既不可能有明顯的塑性變形，也不可能發(fā)生斷裂； B：雖可能有明顯的塑性變形，但不可能發(fā)生斷裂； C：不僅可能有明顯的塑性變形，而且可能發(fā)生斷裂； D：不可能有明顯的塑性變形，但可能發(fā)生斷裂；,3、寫出下列交變應(yīng)力的循環(huán)特性、應(yīng)力幅、平均應(yīng)力。,4、高速運(yùn)轉(zhuǎn)的鋼軸在何處打鋼印為宜？,A：AB段； B：BC段； C：CD段；D：到處都可以；,5、在雙邊帶切口的鋼板的切口附近鉆上一些大小不等的小孔，與原來不帶鉆孔的切口鋼板相比，其疲勞強(qiáng)度 。 A：一定提高；B：一定不變； C：一定降低；D：可能提高，可能降低；,6、從應(yīng)力集中的角度看，提高表面光潔度對(duì)于提高 材料制成的零件的強(qiáng)度效果明顯？,A：低碳鋼； B：高強(qiáng)鋼； C：鑄鐵； D：軟鋁；,7、在相同的交變載荷的作用下，構(gòu)件的橫向尺寸增大，其： A：工作應(yīng)力減小，持久極限提高；B：工作應(yīng)力增大，持久極限降低； C：工作應(yīng)力增大，持久極限提高；D：工作應(yīng)力減小，持久極限降低；,8、在以下的措施中， 會(huì)降低構(gòu)件的持久極限。 A：增加構(gòu)件表面光潔度； B：增強(qiáng)構(gòu)件的表層強(qiáng)度； C：加大構(gòu)件的橫向尺寸； D：減緩構(gòu)件的應(yīng)力集中；,9、在以下關(guān)于理論應(yīng)力集中系數(shù)α與有效應(yīng)力集中系數(shù)Kσ的說法中， 是正確的。 A：理論應(yīng)力集中系數(shù)與材質(zhì)有關(guān)，有效應(yīng)力集中系數(shù)與材質(zhì)無關(guān) B：理論應(yīng)力集中系數(shù)α與材質(zhì)無關(guān)，有效應(yīng)力集中系數(shù)Kσ與材質(zhì)有關(guān)； C：理論應(yīng)力集中系數(shù)α與材質(zhì)有關(guān)，有效應(yīng)力集中系數(shù)Kσ與材質(zhì)有關(guān)； D：理論應(yīng)力集中系數(shù)α與材質(zhì)無關(guān)，有效應(yīng)力集中系數(shù)Kσ與材質(zhì)無關(guān)；,10、簡述影響構(gòu)件持久極限的主要因素,11、交變應(yīng)力的平均應(yīng)力為σm＝20MPa，應(yīng)力幅為σa＝50MPa，其循環(huán)特性中的 最大應(yīng)力σmax ＝ ，最小應(yīng)力σmin＝ ，循環(huán)特性r＝ 。,12、最大彎曲正應(yīng)力相等的三根材料相同的梁，承受交變應(yīng)力。 （A）是對(duì)稱循環(huán)； （B）是脈動(dòng)循環(huán)； （C）是∣σmin∣∣σmax∣的不對(duì)稱循環(huán)。 則以 種循環(huán)的梁的疲勞強(qiáng)度最低。,13、在非對(duì)稱應(yīng)力循環(huán)中，材料的持久極限為σr=σa+σm，若構(gòu)件的應(yīng)力集中、表面質(zhì)量和尺寸的綜合影響系數(shù)為α，則構(gòu)件的持久極限為σro＝ 。 A：σa+σm； B：α(σa+σm)； C：ασa+σm； D：σa+ασm；,14、圓軸受力如圖， 它當(dāng)以等角速度ω旋轉(zhuǎn)時(shí)，其橫截面上危險(xiǎn)點(diǎn)的應(yīng)力為 。 A：脈動(dòng)循環(huán) B：對(duì)稱循環(huán) C：不變的彎曲應(yīng)力 D：非對(duì)稱循環(huán),15、已知交變應(yīng)力的循環(huán)特性為r＝－1/2，最小應(yīng)力σmin＝－40MP，求最大應(yīng)力σmax，平均壓力σm，并繪制σ－t曲線。,16、圖示中的四種交變應(yīng)力，哪一種同時(shí)滿足r0、σa+σm0?,17、受力P作用的圓軸，在α=30度角的范圍內(nèi)往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)，則跨中點(diǎn)截面上B點(diǎn)的應(yīng)力循環(huán)為： 。 A：對(duì)稱循環(huán) B：脈動(dòng)循環(huán) C：非對(duì)稱循環(huán)Bα D：靜荷,18、 火車輪軸受力情況如圖所示。a=500mm，l=1435mm，輪軸中段直徑d=15cm。若P=50kN，試求輪軸中段截面邊緣上任一點(diǎn)的最大應(yīng)力，最小應(yīng)力，循環(huán)特征，并作出曲線。,,,19、階梯軸如圖所示。材料為鉻鎳合金， ， 。軸的尺寸是：d=40mm，D=50mm，r=5mm。求彎曲和扭轉(zhuǎn)時(shí)的有效應(yīng)力集中系數(shù)和尺寸系數(shù)。,貨車輪軸兩端載荷=110kN，材料為車軸鋼， ， 。規(guī)定安全系數(shù) n=1.5 。試校核I-I和II-II截面的強(qiáng)度。,,，,,