11、低碳鋼圓軸扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)時(shí)表面上出現(xiàn)的滑移線與軸線的夾角為 。

　　A：45度; B：0度和90度;

　　C：小于45度; D：大于45度;

　　答案 正確選擇：B

　　答疑 低碳鋼試件扭轉(zhuǎn)變形時(shí)的最大剪應(yīng)力發(fā)生在橫截面上，且位于橫截面的最外緣處;由剪應(yīng)力互等定理得到在與軸線平行的方位上也有最大的剪應(yīng)力，固滑移線分別出現(xiàn)在與軸線成0度和90度角的方位上。

　　12、中的圓軸，在極限扭矩的作用下破壞開裂，試判斷當(dāng)軸的材料分別為低碳鋼、鑄鐵、順紋木時(shí)，圓軸的破壞面(裂紋)的方向及原因。

　　裂紋方向：

　　A：縱向

　　B：橫向

　　C：+45度角

　　D：-45度角。

　　破壞原因：

　　A：縱截面上的最大剪應(yīng)力;

　　B：橫截面上最大剪應(yīng)力 C：σ+45 D:σ-45

　　答案 正確選擇： 低碳鋼：裂紋的方向B、破壞的原因B

　　鑄鐵：裂紋方向D、破壞原因D

　　順紋木：裂紋方向A、破壞原因A。

　　答疑 低碳鋼橫截面上有最大的剪應(yīng)力，其抗剪強(qiáng)度低于抗拉強(qiáng)度，在橫截面上由最大剪應(yīng)力引起破壞;鑄鐵在-45度角的方向上有最大拉應(yīng)力，抗拉強(qiáng)度低于抗剪強(qiáng)度，在-45度角由最大拉應(yīng)力引起破壞;順紋木在橫截面和與軸線平行的縱向面上有最大剪應(yīng)力，但其材料為各向異性，順紋方向抗剪能力差，在順紋方向由最大剪應(yīng)力引起破壞。

　　答疑 對于實(shí)心圓截面，某點(diǎn)扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力的大小與其所在的半徑成正比，方向與扭矩的方向同向。圖2、圖3中圓心左側(cè)部分的扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力的方向沒有與扭矩同向。圖4、5為空心圓截面，最小剪應(yīng)力發(fā)生在內(nèi)徑上，剪應(yīng)力的大小也與該點(diǎn)到圓心的距離成正比，但圖4中內(nèi)徑的剪應(yīng)力為零是錯(cuò)誤的。

　　13、抗拉壓彈性模量不等的材料制成矩形截面彎曲梁，如果E拉>E壓,則中性軸應(yīng)該從對稱軸Z 。

　　A：上移; B：下移; C：不動(dòng)

　　答案 正確選擇：B

　　答疑 抗拉壓彈性模量相等的材料制成的矩形截面梁在純彎時(shí)中性軸位于橫截面的對稱軸處。若E拉>E壓，此時(shí)中性軸不在橫截面的對稱軸處。由于橫截面上不承受軸力的作用，固由彎矩產(chǎn)生的正應(yīng)力滿足以下關(guān)系：∫σ拉dA拉-∫σ壓dA壓=0 而 σ拉=E拉y拉/ρ 、 σ壓= E壓y壓/ρ。代入得到：∫E拉y拉/ρbdy -∫E壓y壓/ρbdy =0。整理得到：∫E拉y拉dy=∫E壓y壓dy。由于E拉>E壓，所以有∫y拉dy<∫y壓dy ，固有y拉

　　14、對鋼制圓軸作扭轉(zhuǎn)校核時(shí)發(fā)現(xiàn)強(qiáng)度和剛度均比規(guī)定的降低了20%，若安全系數(shù)不變，改用屈服極限提高了30%的鋼材，則圓軸的 。

　　A：強(qiáng)度足夠、剛度不夠; B：強(qiáng)度不夠、剛度足夠;

　　C：強(qiáng)度、剛度均足夠; D：強(qiáng)度、剛度均不夠

　　答案 正確選擇：A

　　答疑 屈服極限提高了，在安全系數(shù)不變的條件下，材料的許用應(yīng)力提高，而構(gòu)件的最大工作應(yīng)力沒有改變，固強(qiáng)度得到了提高;由于桿件的受力不變，橫截面的尺寸不變，而材料的剪變模量也幾乎沒有變化，固剛度沒有提高。

　　15、圓軸扭轉(zhuǎn)的變形為 。

　　A：橫截面沿半徑方向伸長; B：橫截面繞軸線偏轉(zhuǎn);

　　C：橫截面繞中性軸旋轉(zhuǎn); D：橫截面沿半徑方向縮短。

　　答案 正確選擇：B

　　答疑 圓軸在外力偶的作用下，任意兩橫截面象剛性圓盤一樣繞軸線發(fā)生相對轉(zhuǎn)動(dòng)，橫截面的大小、形狀、間距均不發(fā)生變化。

　　16、在______受力情況下，圓軸發(fā)生扭轉(zhuǎn)變形。

　　A：外力合力沿圓軸軸線方向; B：外力偶作用在垂直軸線的平面內(nèi);

　　C：外力偶作用在縱向?qū)ΨQ面內(nèi);D：外力合力作用在縱向?qū)ΨQ面內(nèi)。

　　答案 正確選擇：B

　　答疑 圓軸扭轉(zhuǎn)變形的受力特點(diǎn)是：外力偶的作用面與桿件的軸線垂直。

　　17、在同一減速箱中，設(shè)高速軸的直徑為d1、低速軸的直徑為d2，材料相同，兩軸的直徑之間的關(guān)系應(yīng)當(dāng)是： 。

　　A：d1>d2 B：d1=d2 C：d1

　　答案正確選擇：C

　　答疑 由軸傳遞的功率與外力偶之間的關(guān)系M=9.549P/n可知，軸的轉(zhuǎn)速越高傳遞的外力偶矩越小，此時(shí)圓軸橫截面的內(nèi)力小，圓軸所需的直徑小。

　　18、等截面的實(shí)心圓軸，當(dāng)兩端作用有Me的扭轉(zhuǎn)力偶矩時(shí)開始屈服。若將橫截面的面積增大一倍(仍為圓形)，該圓軸屈服時(shí)的扭轉(zhuǎn)力偶矩是： 。

　　A：1.414Me

　　B：2×1.414 Me

　　C：2Me

　　D：4Me

　　答案正確選擇：B

　　答疑 等截面的實(shí)心圓軸當(dāng)兩端作用有Me的扭轉(zhuǎn)力偶矩時(shí)開始屈服有：τ=Me/Wt=τs , Me=τs Wt=τsπd3/16。若將橫截面的面積增大一倍,設(shè)增大后橫截面的直徑為D，有πD2/4=2×πd2/4 那么直徑之間的關(guān)系D=1.414d。此時(shí)Me’=τs Wt’= τsπD3/16=τsπ(1.414d)3/16=2×1.414 Me

　　19、圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)橫截面上的任意一點(diǎn)的剪應(yīng)力的大小與該點(diǎn)到圓心的距離成正比，方向與該點(diǎn)的半徑垂直，此結(jié)論是根據(jù) 推知的。

　　A：變形幾何關(guān)系、物理關(guān)系、平衡關(guān)系;

　　B：變形幾何關(guān)系、物理關(guān)系;

　　C：物理關(guān)系;

　　D：變形幾何關(guān)系

　　答案 正確選擇：B

　　通過變形幾何關(guān)系得到：γ=ρdφ/dx，通過物理關(guān)系得到τ=Gγ=Gρdφ/dx。其中材料的剪變模量G、單位長度的轉(zhuǎn)角dφ/dx為常量

　　20、下列論述中正確的是 。

　　A：剪應(yīng)力互等定理僅適應(yīng)于純剪切情況;

　　B：已知A3鋼的τs=120MPa，G=80 Gpa，則由剪切虎克定律γs=τs/G=1.5×10-3rad;

　　C：傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速越高，對其橫截面的扭矩越大;

　　D：受扭桿件的扭矩，僅與桿件所受的外力偶有關(guān)，而與桿件的材料及橫截面的形狀、大小無關(guān);

　　答案 正確選擇：D

　　答疑剪應(yīng)力互等定理是由平衡條件導(dǎo)出的，適用于任何情況;當(dāng)應(yīng)力達(dá)到τs時(shí)剪切虎克定律γ=τ/G不再成立;傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速越高，橫截面的扭矩越小;受扭桿件的扭矩僅與外載有關(guān)。