- •Сборник задач сопротивление материалов
- •I часть
- •1. Введение. Основные понятия
- •1.1. Основные понятия, определения, допущения и принципы
- •Задача 1.1.4: Свойство материала тела восстанавливать свои первоначальные размеры после снятия внешних сил называется… Варианты ответов:
- •1) Твердостью; 2) однородностью; 3) упругостью; 4) изотропностью.
- •1.2. Модели прочностной надежности
- •1.3. Внутренние силы и напряжения
- •1.4. Перемещения и деформация
- •2. Растяжение и сжатие
- •2.1. Продольная сила. Напряжения и деформации
- •2.2. Испытание конструкционных материалов на растяжение и сжатие
- •2.3. Механические свойства материалов
- •2.4. Расчеты стержней на прочность и жесткость
- •Сдвиг. Кручение
- •3.1. Чистый сдвиг. Расчет на сдвиг (срез)
- •3.2. Крутящий момент. Деформации и напряжения
- •3.3. Расчет на прочность при кручении
- •3.4. Расчет на жесткость при кручении
- •4. Напряженное состояние в точке. Главные площадки и главные напряжения
- •4.2. Виды напряженного состояния
- •4.3. Оценка прочности материала при сложном напряженном состоянии. Теории прочности
- •4.4. Деформированное состояние в точке. Связь между деформациями и напряжениями
3.3. Расчет на прочность при кручении
Задача 3.3.1:
Стержень
круглого поперечного сечения диаметром
d
работает на деформацию кручение.
Касательное напряжение в точке, которая
расположена на расстоянии d/4 от
оси стержня, равно
.
Наибольшее касательное напряжение в
данном поперечном сечении стержня
равно…
Варианты
ответов: 1)
;
2)
;
3)
;
4)
.
Задача 3.3.2: Условие прочности при кручении стержня круглого поперечного сечения с неизменным по длине диаметром имеет вид…
Варианты ответов:
1)
;
2)
;
3)
;
4)
.
Задача 3.3.3:
Из условия
прочности, при заданном значении
,
наименьший допускаемый диаметр вала
равен…
При решении принять
.
Варианты
ответов: 1)
;
2)
;
3)
;
4)
.
Задача 3.3.4: При кручении максимальное касательное напряжение возникает в точке…
Варианты
ответов: 1)
В; 2) Д; 3) А; 4) С.
Задача 3.3.5: Ступенчатый стержень скручивается моментами М. Наибольшее касательное напряжение на участке диаметром d равно . Значение наибольшего касательного напряжения на участке с диаметром 2d равно…
Варианты
ответов: 1)
;
2)
;
3)
;
4)
.
Задача 3.3.6:
Труба
испытывает деформацию кручение.
Касательное напряжение в точке С
поперечного сечения трубы равно 20 МПа.
Предел текучести материала трубы при
чистом сдвиге
.
Коэффициент запаса прочности nT равен …
Варианты ответов: 1) 0,33; 2) 12; 3) 6; 4) 3
Задача 3.3.7: Стержень с круглым поперечным сечением, изготовленный из пластичного материала, работает на кручение. Опасным (предельным) напряжением для стержня является …
Варианты ответов:
1) |
предел текучести при чистом сдвиге |
3) |
предел упругости при чистом сдвиге |
2) |
предел прочности при чистом сдвиге |
4) |
предел текучести при растяжении |
Задача
3.3.8:
Труба
скручивается двумя моментами.
Величины М и
заданы.
Минимально допустимое значение
параметра d
из расчета на прочность по допускаемым
напряжениям равно …
Варианты
ответов: 1)
;
2)
;
3)
;
4)
.
Задача
3.3.9:
Стержень
работает на кручение. Величины М и d заданы.
Из условия равнопрочности по напряжениям
диаметр вала на правом грузовом участке
равен …
Варианты ответов: 1) 1,26d; 2) 3,22d; 3) 1,85d; 4) 2,26d.
Задача
3.3.10:
На
рисунке показан стержень, нагруженный
тремя моментами. Величины
известны.
Фактический коэффициент запаса прочности
из расчета по напряжениям равен …
Варианты
ответов: 1)
;
2)
;
3)
;
4)
.
Задача
3.3.11:
На
рисунках показаны четыре варианта
нагружения одного и того же вала
моментами М,
2М,
3М и
6М.
Вал будет иметь наименьший диаметр при
его нагружении по варианту …
Варианты ответов: 1) 3; 2) 4; 3) 1; 4) 2.
3.4. Расчет на жесткость при кручении
Задача 3.4.1: Жесткостью поперечного сечения круглого стержня при кручении называется выражение…
Варианты ответов: 1) EA; 2) GJp; 3) GA; 4) EJ
Задача 3.4.2: Стержень круглого сечения диаметром d нагружен, как показано на рисунке. Максимальное значение относительного угла закручивания равно…
Модуль сдвига материала G, значение момента М, длина l заданы.
Варианты
ответов: 1)
;
2)
;
3)
;
4)
.
Задача 3.4.3:
Из условия
жесткости при заданных значениях
и
G,
наименьший допускаемый диаметр вала
равен…
При решении принять
.
Варианты
ответов: 1)
;
2)
;
3)
;
4)
.
Задача 3.4.4: Стержень круглого сечения диаметром d нагружен, как показано на рисунке. Модуль сдвига материала G, длина l, значение момента М заданы. Взаимный угол поворота крайних сечений равен…
Варианты
ответов:
1)
;
2)
;
3)
нулю; 4)
.
Задача 3.4.5: Условие жесткости при кручении стержня круглого поперечного сечения, с неизменным по длине диаметром имеет вид…
Варианты ответов:
1)
;
2)
;
3)
;
4)
.
Задача 3.4.6:
Схема
нагружения стержня показана на рисунке.
Длина L,
жесткость поперечного сечения стержня
на кручение
–
допускаемый угол поворота сечения С
заданы.
Из расчета на жесткость
максимально допустимое значение
параметра внешней нагрузки М
равно …
Варианты
ответов: 1)
;
2)
;
3)
;
4)
.
Задача
3.4.7:
На
рисунке показан опасный участок вала,
работающий на кручение при значениях:
По
результатам проверочных расчетов на
жесткость и прочность можно сказать,
что …
Варианты ответов:
1) |
жесткость и прочность вала не обеспечены |
2) |
прочность обеспечена, а жесткость не обеспечена |
3) |
прочность и жесткость вала обеспечены |
4) |
жесткость обеспечена, а прочность не обеспечена |
Задача
3.4.8:
На
рисунке показан стержень, скручиваемый
тремя моментами. Величины
(допустимый
взаимный угол поворота концевых сечений
стержня) известны. Из расчета на жесткость
максимально допустимое значение L равно …
Варианты ответов:
1)
;
2)
;
3)
;
4)
.
Задача
3.4.9:
На
рисунке показан стержень, работающий
на кручение. Величины
(допускаемый
угол поворота сечения С)
заданы. Максимально допустимое
значение момента М равно …
Варианты
ответов: 1)
;
2)
;
3)
;
4)
.
Задача
3.4.10:
Стержень
скручивается двумя моментами (см.
рисунок).
Из
расчетов на прочность и жесткость
максимально допустимая величина
момента М равна ____
Варианты ответов: 1) 0,0013; 2) 0,0098; 3) 0,0056; 4) 0,0008.
Задача
3.4.11:
На
рисунке показан вал, скручиваемый
моментами 2М,
М, М Величины d,
G и
известны.
Если
− допустимый
угол закручивания, то максимальное
касательное напряжение в поперечном
сечении вала равно …
Варианты
ответов: 1)
;
2)
;
3)
;
4)
.
