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第三章疲劳强度计算练习题dayin

第三章疲劳强度计算练习题dayin
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第三章机械零件的疲劳强度设计

三、设计计算题

3-47 如图所示某旋转轴受径向载荷F=12kN作用,已知跨距L=1.6m,直径d=55mm,轴的角速度为ω,求中间截面上A点的应力随时间变化的表达式,并求A点的σmax、σmin、σa和σm。

3-48 一内燃机中的活塞连杆,当气缸发火时,此连杆受压应力σmax=-150MPa,当气缸进气开始时,连杆承受拉应力σmin=50MPa,试求:(1)该连杆的平均应力σm、应力幅σa 和应力比r;(2)绘出连杆的应力随时间而变化的简图。

3-49 一转动轴如图所示,轴上受有轴向力F a=1800N,径向力F r=5400N,支点间的距离L=320mm,轴是等截面的,直径d=45mm。试求该轴危险截面上的循环变应力的σmax、σmin、σm、σa和r。

题3-49图题3-50图

3-50 某一转轴的局部结构如图所示,轴的材料为Q235普通碳钢,精车制成。若已知直径D=120mm,d=110mm,圆角半径r=5mm,材料的力学性能为:σb=450MPa,σs=220MPa,试求截面变化处的疲劳强度综合影响系数KσD和KτD。

3-51 由脆性材料制成的受弯平板的平面尺寸如图所示,板厚30mm。A、B两处各有一个直径5mm的穿透小孔,弯矩M=20kN·m。试分别计算Ⅰ、Ⅱ两截面上的最大应力值。疲劳缺口系数查题3-53附图。

3-52 一转轴的各段尺寸及其受载情况如图所示。所有圆角半径均为r=3mm。试分别计算Ⅰ—Ⅰ至Ⅶ—Ⅶ各截面上的最大弯曲应力的名义值和实际值。疲劳缺口系数查题3-53附图。

题3-51图题3-52图

3-53 用高强度碳钢制成的构件

的平面尺寸如图所示,厚8mm,受拉力

F=50kN。该构件的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ截面上分别

有φ15mm的圆孔、R7.5mm的半圆缺口

和R7.5mm的圆角。试分别计算这三个截

面上的最大应力。

题3-53附图

附注:这三种结构的疲劳缺口系数值可从上图曲线中查得。

3-54 题3-53中如载荷F在25~85kN之间做周期性的变化,材料改为20CrMnTi,其力学性能为σs=835MPa,σ-1=345MPa,σ0=615MPa。危险截面上的疲劳缺口系数Kσ=1.45,尺寸系数εσ=0.75,表面状态系数βσ=0.9,按无限寿命考虑。试画出σm-σa极限应力图,并用图解法和解析法确定安全系数Sσ。

3-55 用题3-54的条件画出σm-σmax和σmin极限应力图,并用图解法和解析法确定安全系数。可参阅[5]。

3-56 按题3-54的条件,除载荷F变为在-32~64kN之间作周期性变化外,其余条件不变。试画出σmin-σmax极限应力简图,并用图解法和解析法确定安全系数。可参阅[5]。

3-57 一阶梯轴轴肩处的尺寸为D=60mm,d=50mm,r=4mm,如材料的力学性能为:σb=650MPa,σs=360MPa,σ-1=200MPa,σ0=320MPa。试绘制此零件的简化极限应力线图。

3-58 如上题中危险截面处的平均应力σm=30MPa,应力幅σa=45MPa,试分别按(1)r=c;(2)σm=c求出该截面上的计算安全系数Sσ。

3-59 一转轴的危险截面上作用有周期性波动的载荷:弯矩M=100~200N·m,转矩T=0~100N·m。轴的材料为45钢,力学性能:σs=400MPa,σ-1=270MPa,σ0=480MPa,τs=216MPa,τ-1=156MPa,τ0=300MPa。若截面直径d=25mm,疲劳缺口系数Kσ=1.78,Kτ=1.45,尺寸系数εσ=0.9,ετ=0.93,表面状态系数βσ=0.91,βτ=0.95。试确定安全系数S。计算时可

按无限寿命考虑,忽略剪力的作用。

3-60 题1-59中,如转矩T在0~800N·m间作周期性的波动,力和的大小和方向始终不变。已知轴的材料为45钢调制,力学性能:σs=360MPa,σ-1=300MPa,σ0=500MPa,τs=216MPa,τ-1=155MPa,τ0=282MPa。危险截面4上的疲劳缺口系数Kσ=1.9,Kτ=1.40,尺寸系数εσ=0.74,ετ=0.84,表面状态系数βσ=0.92,βτ=0.95。试确定轴的安全系数S。计算时可按无限寿命考虑,忽略剪力的作用。

3-61 一机械零件,σb=650MPa,σs=360MPa,如果受到交变应力的作用,σmax=250MPa,问应力比r大于多少时开始按塑性变形计算。

3-62 一机械零件用45钢制造,材料的σb=650MPa,σs=360MPa,如果受到交变应力作用,应力比r=0.5,σmax=240MPa问其工作应力点是处于疲劳强度区还是屈服强度区。若r=0.2,r=-0.5应如何计算。

3-63 一零件用合金钢制成,其危险截面上的最大工作应力σmax=250MPa,最小工作应力σmin=-50MPa,该截面处的疲劳缺口系数Kσ=1.32,尺寸系数εσ=0.85,表面状态系数βσ=0.9。该合金钢的力学性能为:σb=900MPa,σs=800MPa,σ-1=440MPa,σ0=720MPa。要求:(1)按比例绘制零件的简化极限应力简图;(2)按r=c求与

工作应力点相对应的极限应力幅σa',极限平均应力σm'和极

(3)按r=c校核此零件危险截面上的安全系数Sσ。

限应力σmax';

3-64 一曲柄如图所示,受脉动循环载荷作用,在截

面A—A处有最大弯曲应力σmax=120MPa,曲柄材料为40Cr

调制处理,圆角处精磨,应力循环次数N=106。试用解析法

和图解法校核A—A截面处安全系数是否满足要求。已知[Sσ]=2.5。题3-64图3-65 一钢制零件,工作应力为:σmax=250MPa,σmin=-50MPa。零件的疲劳强度综

合影响系数KσD=1.35,材料的力学性能为

σb=630MPa,σs=455MPa,σ-1=285MPa,

σ0=510MPa。若许用安全系数对变应力取

[Sσ]=1.3、对静应力取[Sσ]'=1.5,并按无限寿命

考虑,试分别用解析法和图解法校核该零件的安

全系数。题3-66图3-66 如图所示桥式吊车卷筒轴轴颈d=85mm,D=100mm,r=4mm,所吊重物的重量W=50kN,由于自身转动而承受对称循环交变应力。已知轴用45钢调制,表面精车。如果取安全系数Sσ=2,试校核轴n~n截面处的疲劳强度。

3-67 在题3-50中,若危险截面上同时作用有弯矩M=6.5×106N·mm产生的对称循环弯曲应力和由转矩T=6.5×105N·mm产生的对称循环扭转应力,试校核该截面的抗疲劳安全系数S。已知该轴的应力循环次数不低于107,[S]=1.5。

3-68 齿轮减速器的输出轴受稳定载荷作用,单向运转,已知某截面上受弯矩M=2500N·m,转矩T=5000N·m,轴向力F a=75kN,轴的材料为合金钢,σ-1=450MPa,τ-1=260MPa,σ0=450MPa,τ0=495MPa,该截面的直径d=60mm,疲劳缺口系数Kσ=1.9,Kτ=1.6,尺寸系数为εσ=0.84,ετ=0.78,表面状态系数βσ=βτ=0.85,试求该轴在此截面处的安全系数。

计算时扭转剪应力按脉动循环规律变化,并设N>N0,即按无限寿命计算。

3-69 有一轴工作时频繁的正反转,用45钢制造,调制处理,其对称循环疲劳极限σ-1=300MPa,τ-1=155MPa,许用安全系数[S]=2,轴危险截面的直径d=40mm,疲劳强度综合影响系数KσD=2.5,KτD=1.5。当传递的转矩T=500N·m时,还允许承受多大弯矩M。

3-70 已知火车轮轴的尺寸及受力情况如图所示。轴的材料为45钢调制,σs=360MPa,σ-1=270MPa,危险截面Ⅰ—Ⅰ、Ⅱ—Ⅱ上的疲劳缺口系数Kσ=1.75,尺寸系数εσ=0.65,表面状态系数βσ=0.92。试确定轴的安全系数S。计算时可按无限寿命考虑,忽略剪力的作用。

题3-70图

3-71 题3-70中若轴的转速n=20r/min,载荷稳定不变。要求试用寿命5年,每年工作240天,每天累计工作3h。材料疲劳曲线方程的幂指数m=9,应力循环基数N0=107。试按有限寿命计算:(1)轴的寿命系数K N;(2)轴的安全系数S。

3-72 上题中除轴在每1h内的工作情况按图示的载荷谱作周期性的重复变动和每天工作4h外其它条件都不变。试确定:(1)寿命系数K N;(2)安全系数S。

3-73 一滑轮轴在一个周期内的载荷和转速变化情况如图所示。若使用寿命预期为8年,每年工作240天,每天累计工作2h;轴材料的疲劳曲线方程的幂指数m=9,应力循环基数N0=107。试计算轴的寿命系数K N。

题3-72图题3-73图

3-74 一零件在非稳定对称循环弯曲应力下工作,在σ1=600MPa时应力循环了N1'=1.5×105次,试用疲劳损伤累积假说估算,若该零件再受σ2=450MPa的作用直至破坏,问该零件还能继续工作多少次循环。已知σ-1=400MPa。

最新强度计算习题及答案

宁夏大学机械工程学院《机械设计》课程习题——第三章 一、填空题:(13分) 1.影响机械零件疲劳强度的主要因素有 应力集中 、 尺寸及截面形状 、 表面质量(强化) 。(列出3项) 2.在静应力工况下,不仅可以产生 静 应力,也可能产生 变 应力。 3. 钢制零件的疲劳曲线(N -σ曲线)中,当0N N <时为 有限疲劳寿命 区;而当 0N N ≥时为 无限疲劳寿命 区。 4. 零件按无限寿命设计时,疲劳极限取疲劳曲线上的 水平线对应的 应力水平;按有限 寿命设计时,预期达到N 次循环时的疲劳极限表达式为 r rN σσ= 5. 在校核轴危险截面处的安全系数时,在该截面处同时有圆角、键槽及配合边缘等应力集中源,此时应采用 其中最大的有效 应力集中系数进行计算。 6. 有一传动轴的应力谱如图所示,则a τ= 2max τ , m τ= 2max τ 。 7. 铁路车辆的车轮轴只受 对称循环弯曲 应力。 二、选择题:(20分) 1.某齿轮传动装置如图1所示,轮1为主动轮,则轮2的齿面接触应力应按 B 变化。 A .对称循环 B .脉动循环 C .循环特性r=-0.5的循环 D .循环特性r=+1的循环 2. 图1所示的齿轮传动装置,轮1为主动轮,当轮1做双向回转时,则轮1齿面接触应力按 B 变化。 A. 对称循环 B.脉动循环 C .循环特性r=-0.5的循环 D .循环特性r=+1的循环 3. 某单向回转工作的转轴,考虑起动、停车及载荷不平稳的影响,其危险截面处的切应力T τ的应力性质通常按下图中的 B 计算。 4. 两等宽的圆柱体接触,其直径212d d =,弹性模量212E E =,则其接触应力值为 A 。

材料力学期末考试复习题及答案

二、计算题: 1.梁结构尺寸、受力如图所示,不计梁重,已知q=10kN/m,M=10kN·m,求A、B、C处的约束力。 2.铸铁T梁的载荷及横截面尺寸如图所示,C为截面形心。已知I z=60125000mm4,y C=157.5mm,材料许用压应力[σc]=160MPa,许用拉应力[σt]=40MPa。试求:①画梁的剪力图、弯矩图。②按正应力强度条件校核梁的强度。 3.传动轴如图所示。已知F r=2KN,F t=5KN,M=1KN·m,l=600mm,齿轮直径D=400mm,轴的[σ]=100MPa。试求:①力偶M的大小;②作AB轴各基本变形的力图。③用第三强度理论设计轴AB 的直径d。 4.图示外伸梁由铸铁制成,截面形状如图示。已知I z=4500cm4,y1=7.14cm,y2=12.86cm,材料许用压应力[σc]=120MPa,许用拉应力[σt]=35MPa,a=1m。试求:①画梁的剪力图、弯矩图。②按正应力强度条件确定梁截荷P。 5.如图6所示,钢制直角拐轴,已知铅垂力F1,水平力F2,实心轴AB的直径d,长度l,拐臂的长度a。试求:①作AB轴各基本变形的力图。②计算AB轴危险点的第三强度理论相当应力。

6.图所示结构,载荷P=50KkN,AB杆的直径d=40mm,长度l=1000mm,两端铰支。已知材料E=200GPa,σp=200MPa,σs=235MPa,a=304MPa,b=1.12MPa,稳定安全系数n st=2.0,[σ]=140MPa。试校核AB杆是否安全。 7.铸铁梁如图5,单位为mm,已知I z=10180cm4,材料许用压应力[σc]=160MPa,许用拉应力[σt]=40MPa,试求:①画梁的剪力图、弯矩图。②按正应力强度条件确定梁截荷P。 8.图所示直径d=100mm的圆轴受轴向力F=700kN与力偶M=6kN·m的作用。已知M=200GPa,μ=0.3,[σ]=140MPa。试求:①作图示圆轴表面点的应力状态图。②求圆轴表面点图示方向的正应变。③按第四强度理论校核圆轴强度。 9.图所示结构中,q=20kN/m,柱的截面为圆形d=80mm,材料为Q235钢。已知材料E=200GPa,σp=200MPa,σs=235MPa,a=304MPa,b=1.12MPa,稳定安全系数n st=3.0,[σ]=140MPa。试校核柱BC是否安全。

轴心受力构件习题及答案

轴心受力构件习题及答案 一、选择题 的构件,在拉力N作用下的强度计算公1、一根截面面积为A,净截面面积为A n 式为______。 2、轴心受拉构件按强度极限状态就是______。 净截面的平均应力达到钢材的抗拉强度 毛截面的平均应力达到钢材的抗拉强度 净截面的平均应力达到钢材的屈服强度 毛截面的平均应力达到钢材的屈服强度 3、实腹式轴心受拉构件计算的内容有______。 强度强度与整体稳定性强度、局部稳定与整体 稳定强度、刚度(长细比) 4、轴心受力构件的强度计算,一般采用轴力除以净截面面积,这种计算方法对下列哪种连接方式就是偏于保守的? 摩擦型高强度螺栓连接承压型高强度螺栓连 接普通螺栓连接铆钉连接 5、工字型组合截面轴压杆局部稳定验算时,翼缘与腹板宽厚比限值就是根据______导出的。 6、图示单轴对称的理想轴心压杆,弹性失稳形式可能为______。

X轴弯曲及扭转失稳Y轴弯曲及扭转失稳 扭转失稳绕Y轴弯曲失稳 7、用Q235号钢与16锰钢分别建造一轴心受压柱,其长细比相同,在弹性范围内屈曲时,前者的临界力______后者的临界力。 大于小于等于或接近无法 比较 8、轴心受压格构式构件在验算其绕虚轴的整体稳定时采用换算长细比,就是因为______。 格构构件的整体稳定承载力高于同截面的实腹构件 考虑强度降低的影响 考虑剪切变形的影响 考虑单支失稳对构件承载力的影响 9、为防止钢构件中的板件失稳采取加劲措施,这一做法就是为了______。 改变板件的宽厚比增大截面面积改变截面上 的应力分布状态增加截面的惯性矩 10、轴心压杆构件采用冷弯薄壁型钢或普通型钢,其稳定性计算______。 完全相同 仅稳定系数取值不同 仅面积取值不同 完全不同 11、工字型截面受压构件的腹板高度与厚度之比不能满足按全腹板进行计算的要求时,______。

疲劳强度的计算

摘要:零件的疲劳强度是一个值得深刻探讨的问题,在众多领域有着至关重要 的地位,零件的疲劳强度决定了其疲劳寿命,也就决定了对零件的选择和对这个器件的设计。本论文在参考多方资料,以及在平日学习中积累总结的经验之后,对零件疲劳强度的计算有了一些结论,得出影响导致零件疲劳的原因有破坏应力与循环次数之间量的变化影响,静应力的影响,应力集中的影响,零件绝对尺寸的影响,表面状态与强化的影响等方面。在分析零件疲劳产生原因之后,得出许多关系变化图与计算方法。运用这些计算方法,对零件疲劳极限进行了计算上的确定。并总结出疲劳强度在一些条件下的相关计算方法,如在简单应力状态,复杂应力状态下的不同。对疲劳强度安全系数的确定也进行了一系列分析,最后,尝试建立了疲劳强度的统计模型。 Abstract:The fatigue strength of parts is a worthy of deep discussion, have a vital role in many fields, the fatigue strength of parts determines its fatigue life, also decided on the part of the selection and the device design.This paper in reference to various data, and after the usual study accumulation experience, calculation of the fatigue strength of parts have some conclusion, that caused damage should change between force and the number of cycles of the causes of fatigue parts, the influence of static stress, effect of stress concentration, affects the absolute size, surface state and strengthening effect etc.. After the analysis of fatigue causes, draw many relationship graph and calculation method. Using the calculation method of fatigue limit, determined the calculation. And summarizes the related calculation under some conditions the method of fatigue strength, as in the simple stress state, the complex stress state under the different. Determination of the fatigue strength safety factor is also carried out a series of analysis, finally, try to establish a statistical model of fatigue strength. 关键词:零件疲劳寿命疲劳强度 Key word:Spare parts Fatigue life Fatigue strength

11齿轮习题与参考答案

习题与参考答案 一、单项选择题(从给出的A、B、C、D中选一个答案) 1 ★一般开式齿轮传动的主要失效形式是。 A. 齿面胶合 B. 齿面疲劳点蚀 C. 齿面磨损或轮齿疲劳折断 D. 轮齿塑性变形 2 ★高速重载齿轮传动,当润滑不良时,最可能出现的失效形式是。 A. 齿面胶合 B. 齿面疲劳点蚀 C. 齿面磨损 D. 轮齿疲劳折断 3 45钢齿轮,经调质处理后其硬度值约为。 A. 45~50 HRC B. 220~270 HBS C. 160~180 HBS D. 320~350 HBS 4 齿面硬度为56~62HRC的合金钢齿轮的加工工艺过程为。 A. 齿坯加工→淬火→磨齿→滚齿 B. 齿坯加工→淬火→滚齿→磨齿 C. 齿坯加工→滚齿→渗碳淬火→磨齿 D. 齿坯加工→滚齿→磨齿→淬火 5 齿轮采用渗碳淬火的热处理方法,则齿轮材料只可能是。 A. 45钢 B. ZG340-640 C. 20Cr D. 20CrMnTi 6 齿轮传动中齿面的非扩展性点蚀一般出现在。 A. 跑合阶段 B. 稳定性磨损阶段 C. 剧烈磨损阶段 D. 齿面磨料磨损阶段 7 对于开式齿轮传动,在工程设计中,一般。 A. 按接触强度设计齿轮尺寸,再校核弯曲强度 B. 按弯曲强度设计齿轮尺寸,再校核接触强度 C. 只需按接触强度设计 D. 只需按弯曲强度设计 8 一对标准直齿圆柱齿轮,若z1=18,z2=72,则这对齿轮的弯曲应力。 A. σF1>σF2 B. σF1<σF2 C. σF1=σF2 D. σF1≤σF2 9 ★对于齿面硬度≤350HBS的闭式钢制齿轮传动,其主要失效形式为。 A. 轮齿疲劳折断 B. 齿面磨损 C. 齿面疲劳点蚀 D. 齿面胶合 10 ★一减速齿轮传动,小齿轮1选用45钢调质;大齿轮选用45钢正火,它们的齿面接触应力。 A. σH1>σH2 B. σH1<σH2 C. σH1=σH2 D. σH1≤σH2 11 ★对于硬度≤350HBS的闭式齿轮传动,设计时一般。 A. 先按接触强度计算 B. 先按弯曲强度计算 C. 先按磨损条件计算 D. 先按胶合条件计算 12 设计一对减速软齿面齿轮传动时,从等强度要求出发,大、小齿轮的硬度选择时,应使。 A. 两者硬度相等 B. 小齿轮硬度高于大齿轮硬度

材料力学考试题库

材料力考试题 姓名学号 一、填空题:(每空1分,共计38分) 1、变形固体的变形可分为:弹性变形和塑性变形。 2、构件安全工作的基本要求是:构件必须具有足够的强度、足够刚度 和足够稳定性。 3、杆件变形的基本形式有拉(压)变形、剪切变形、扭转变形 和弯曲变形。 4、吊车起吊重物时,钢丝绳的变形是拉伸变形;汽车行驶时,传动轴的变 形是扭转变形;教室中大梁的变形是弯曲变形;螺旋千斤顶中的螺杆受压杆受压变形。 5、图中σ——ε曲线上,对应p点的应力为比例极限,符号__σp__、对应y 点的应力称为屈服极限,符号_σs__、对应b点的应力称为强化极限符号_σb ___ __。 k 6、内力是外力作用引起的,不同的外力引起不同的内力,轴向拉、压变形时 的内力称为轴力。剪切变形时的内力称为剪力,扭转变形时内力称为扭矩,弯曲变形时的内力称为弯矩。 7、下图所示各杆件中受拉伸的杆件有 AB、BC、CD、AD ;受力压缩杆件有 BE 。

8、胡克定律的两种表达式为EA L N l ?=?和εσE =。E 称为材料的 弹性模量 。它是衡量材料抵抗 变形 能力的一个指标。E 的单位为MPa ,1 MPa=_106_______Pa 。 9、衡量材料强度的两个重要指标是 屈服极限 和 强化极限 。 10、通常工程材料丧失工作能力的情况是:塑性材料发生 屈服 现象, 脆性材料发生 强化 现象。 11、挤压面为平面时,计算挤压面积按 实际面积 计算;挤压面为半圆柱面的 投影 面积计算。 12、在园轴的抬肩或切槽等部位,常增设 圆弧过渡 结构,以减小应力集中。 13、扭转变形时,各纵向线同时倾斜了相同的角度;各横截面绕轴线转动了不同 的角度,相邻截面产生了 转动 ,并相互错动,发生了剪切变形,所以横截面上有 剪 应力。 14、因半径长度不变,故切应力方向必与半径 垂直 由于相邻截面的间距不 变,即园轴没有 伸长或缩短 发生,所以横截面上无 正 应力。 15、长度为l 、直径为d 的圆截面压杆,两端铰支,则柔度λ为 ,若压 杆属大柔度杆,材料弹性模量为E ,则临界应力σ cr 为______________。 二、 判断题:(每空1分,共计8分) 1、正应力是指垂直于杆件横截面的应力。正应力又可分为正值正应力和负值正 应力。 ( √) 2、构件的工作应力可以和其极限应力相等。 ( × ) 3、设计构件时,须在满足安全工作的前提下尽量节省材料的要求。 ( √ ) 4、挤压面的计算面积一定是实际积压的面积。 ( × )

电磁学复习计算题附答案

《电磁学》计算题(附答案) 1. 如图所示,两个点电荷+q 和-3q ,相距为d . 试求: (1) 在它们的连线上电场强度0=E ? 的点与电荷为+q 的点电荷相距多远? (2) 若选无穷远处电势为零,两点电荷之间电势U =0的点与电荷为+q 的点电荷相距多远? 2. 一带有电荷q =3×10- 9C 的粒子,位于均匀电场中,电场方向如图所示.当该粒子沿水平方向向右方运动5 cm 时,外力作功6×10- 5 J ,粒子动能的增量为4.5×10- 5 J .求:(1) 粒子运动过程中电场力作功多少?(2) 该电场的场强多大? 3. 如图所示,真空中一长为L 的均匀带电细直杆,总电荷为q ,试求在直杆延长线上距杆的一端距离为d 的P 点的电场强度. 4. 一半径为R 的带电球体,其电荷体密度分布为 ρ =Ar (r ≤R ),ρ =0 (r >R ) A 为一常量.试求球体内外的场强分布. 5. 若电荷以相同的面密度σ均匀分布在半径分别为r 1=10 cm 和r 2=20 cm 的两个同心球面上,设无穷远处电势为零,已知球心电势为300 V ,试求两球面的电荷面密度σ的值.(ε0=8.85×10- 12C 2 / N ·m 2 ) 6. 真空中一立方体形的高斯面,边长a =0.1 m ,位于图中所示位置.已知空间的场强分布为: E x =bx , E y =0 , E z =0. 常量b =1000 N/(C ·m).试求通过该高斯面的电通量. 7. 一电偶极子由电荷q =1.0×10-6C 的两个异号点电荷组成,两电荷相距l =2.0 cm .把这电偶极子放在场强大小为E =1.0×105 N/C 的均匀电场中.试求: (1) 电场作用于电偶极子的最大力矩. (2) 电偶极子从受最大力矩的位置转到平衡位置过程中,电场力作的功. 8. 电荷为q 1=8.0×10-6C 和q 2=-16.0×10- 6 C 的两个点电荷相距20 cm ,求离它们都是20 cm 处的电场强度. (真空介电常量ε0=8.85×10-12 C 2N -1m -2) 9. 边长为b 的立方盒子的六个面,分别平行于xOy 、yOz 和xOz 平面.盒子的一角在坐标原点处.在 此区域有一静电场,场强为j i E ? ??300200+= .试求穿过各面的电通量. E ? q L q

材料力学题库及答案

材料力学题库及答案

材料力学题库及答案 【篇一:很经典的几套材料力学试题及答案】 若真不及格,努力下次过。 命题负责人:教研室主任: 【篇二:大学期末考试材料力学试题及答案】 1、拉杆伸长后,横向会缩短,这是因为杆有横向应力的存在。() 2、圆截面杆件受扭时,横截面上的最大切应力发生在横截面离圆心最远处。() 3、两梁的跨度、承受载荷及支承相同,但材料和横截面面积不同,因而两梁的剪力图和弯矩图不一定相同。() 4、交变应力是指构件内的应力,它随时间作周期性变化,而作用在构件上的载荷可能是动载荷,也可能是静载荷。() 5、弹性体的应变能与加载次序无关,只与载荷的最终值有关。() 6、单元体上最大切应力作用面上必无正应力。() 7、平行移轴公式表示图形对任意两个相互平行轴的惯性矩和惯性积之间的关系。()8、动载荷作用下,构件内的动应力与材料的弹性模量有关。() 9、构件由突加载荷所引起的应力,是由相应的静载荷所引起应力的两倍。() 10、包围一个点一定有一个单元体,该单元体各个面上只有正应力而无切应力。() 二、选择题(每个2分,本题满分16分) f 1.应用拉压正应力公式??n的条件是()。

aa、应力小于比例极限;b、外力的合力沿杆轴线;c、应力小于弹性极限;d、应力小于屈服极限。 (a)(b) 2.梁拟用图示两种方式搁置,则两种情况下的最大弯曲正应力之比?m()。axmax 为 a、1/4; b、1/16; c、1/64;d (a) (b) 3、关于弹性体受力后某一方向的应力与应变关系有如下论述:正确的是 a、有应力一定有应变,有应变不一定有应力; b、有应力不一定有应变,有应变不一定有应力; c、有应力不一定有应变,有应变一定有应力; d、有应力一定有应变,有应变一定有应力。 4、火车运动时,其轮轴横截面边缘上危险点的应力有四种说法,正确的是。a:脉动循环应力:b:非对称的循环应力;c:不变的弯曲应力;d:对称循环应力 5、如图所示的铸铁制悬臂梁受集中力f作用,其合理的截面形状应为图(b) 6、对钢制圆轴作扭转校核时,发现强度和刚度均比规定的要求低了20%,若安全因数不变,改用屈服极限提高了30%的钢材,则圆轴的(c )a、强度、刚度均足够;b、强度不够,刚度足够;c、强度足够,刚度不够;d、强度、刚度均不够。 7、图示拉杆的外表面上有一斜线,当拉杆变形时,斜线将d。a:平动;b:转动c:不动;d:平动加转动 8、按照第三强度理论,比较图中两个应力状态的相的是(a )。(图中应力单位为mpa)a、两者相同;b、(a)大;b、c、(b)大; d、无法判断一、判断:

工程力学试题库-材料力学

材料力学基本知识 复习要点 1.材料力学的任务 材料力学的主要任务就是在满足刚度、强度和稳定性的基础上,以最经济的代价,为构件确定合理的截面形状和尺寸,选择合适的材料,为合理设计构件提供必要的理论基础和计算方法。 2.变形固体及其基本假设 连续性假设:认为组成物体的物质密实地充满物体所在的空间,毫无空隙。 均匀性假设:认为物体内各处的力学性能完全相同。 各向同性假设:认为组成物体的材料沿各方向的力学性质完全相同。 小变形假设:认为构件在荷载作用下的变形与构件原始尺寸相比非常小。 3.外力与内力的概念 外力:施加在结构上的外部荷载及支座反力。 内力:在外力作用下,构件内部各质点间相互作用力的改变量,即附加相互作用力。内力成对出现,等值、反向,分别作用在构件的两部分上。 4.应力、正应力与切应力 应力:截面上任一点内力的集度。 正应力:垂直于截面的应力分量。 切应力:和截面相切的应力分量。 5.截面法 分二留一,内力代替。可概括为四个字:截、弃、代、平。即:欲求某点处内力,假想用截面把构件截开为两部分,保留其中一部分,舍弃另一部分,用内力代替弃去部分对保留部分的作用力,并进行受力平衡分析,求出内力。 6.变形与线应变切应变 变形:变形固体形状的改变。 线应变:单位长度的伸缩量。 练习题 一.单选题 1、工程构件要正常安全的工作,必须满足一定的条件。下列除()项, 其他各项是必须满足的条件。 A、强度条件 B、刚度条件 C、稳定性条件 D、硬度条件

2、物体受力作用而发生变形,当外力去掉后又能恢复原来形状和尺寸的性质称 为() A.弹性B.塑性C.刚性D.稳定性 3、结构的超静定次数等于()。 A.未知力的数目B.未知力数目与独立平衡方程数目的差数 C.支座反力的数目D.支座反力数目与独立平衡方程数目的差数 4、各向同性假设认为,材料内部各点的()是相同的。 A.力学性质 B.外力 C.变形 D.位移 5、根据小变形条件,可以认为() A.构件不变形 B.结构不变形 C.构件仅发生弹性变形 D.构件变形远小于其原始尺寸 6、构件的强度、刚度和稳定性() A.只与材料的力学性质有关 B.只与构件的形状尺寸有关 C.与二者都有关 D.与二者都无关 7、在下列各工程材料中,()不可应用各向同性假设。 A.铸铁 B.玻璃 C.松木 D.铸铜 二.填空题 1.变形固体的变形可分为____________和_______________。 2.构件安全工作的基本要求是:构件必须具有__________、__________和足够 的稳定性。(同:材料在使用过程中提出三方面的性能要求,即__________、__________、__________。) 3.材料力学中杆件变形的基本形式有__________、__________、__________和 __________。 4.材料力学中,对变形固体做了__________、__________、__________、 __________四个基本假设。

材料力学复习题(附答案)

一、填空题 1.标距为100mm的标准试件,直径为10mm,拉断后测得伸长后的标距为123mm,缩颈处的最小直径为 6.4mm,则该材料的伸长率δ=23%,断面收缩率ψ=59.04%。 2、构件在工作时所允许产生的最大应力叫许用应力σ,极限应力与许用应力的比叫安全系数n。 3、一般来说,脆性材料通常情况下以断裂的形式破坏,宜采用第一二强度理论。塑性材料在通常情况下 以流动的形式破坏,宜采用第三四强度理论。 4、图示销钉的切应力τ=( P πdh 4P ),挤压应力σbs=( π(D 2-d 2-d 2) ) (4题图)(5题图) 5、某点的应力状态如图,则主应力为σ1=30Mpa,σ2=0,σ3=-30Mpa。 6、杆件变形的基本形式有拉伸或压缩、剪切、扭转和弯曲四种。 7、低碳钢在拉伸过程中的变形可分为弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和局部变形阶段四个阶段。 8、当切应力不超过材料的剪切比例极限时,切应变γ和切应力τ成正比。 9、工程实际中常见的交变应力的两种类型为对称循环,脉动循环。 10、变形固体的基本假设是:连续性假设;均匀性假设;各向同性假设。 11、低碳钢拉伸时大致分为以下几个阶段:弹性;屈服;强化;缩颈。 12、通常计算组合变形构件应力和变形的过程是:先分别计算每种基本变形各自引起的应力和变形,然后 再叠加。这样做的前提条件是构件必须为线弹性、小变形杆件。 13、剪切胡克定律的表达形式为τ=Gγ。 14、通常以伸长率<5%作为定义脆性材料的界限。 15、提高梁弯曲刚度的措施主要有提高抗弯刚度EI、减少梁的跨度、改善梁的载荷作用方式。 16、材料的破坏按其物理本质可分为屈服和断裂两类。 二、选择题 1、一水平折杆受力如图所示,则AB杆的变形为(D)。 (A)偏心拉伸;(B)纵横弯曲;(C)弯扭组合;(D)拉弯组合。 2、铸铁试件试件受外力矩Me作用,下图所示破坏情况有三种,正确的破坏形式是(A) 3、任意图形的面积为A,Z0轴通过形心O,Z1轴与Z0轴平行,并相距a,已知图形对Z1轴的惯性矩I 1,则对Z0轴的惯性矩I Z0为:(B)

钢筋疲劳计算

这部分要求大家掌握: 影响疲劳强度的主要因素包括,应力幅,应力循环次数,结构构造细节(构造细节决定了应力集中程度,教材按照规范把不同的构造分成了8种类型),疲劳强度的计算。 疲劳破坏属于脆断。 GB50017-2003规定,小结如下: 1、直接承受动力荷载重复作用的钢结构及其连接,当应力变化的循环次数n 等于或大于5万次时(美国规范是2万次),应进行疲劳计算; 2、应力循环中不出现拉应力的部位,可不计算疲劳; 3、计算疲劳时,应采用荷载的标准值; 4、对于直接承受动力荷载的结构,计算疲劳时,动力荷载标准值不乘动力系数; 5、疲劳计算应采用容许应力幅法,应力按弹性状态计算。区分为常幅疲劳和变幅疲劳。常幅疲劳计算如下:Δσ≤[Δσ] Δσ——对焊接部位为应力幅,Δσ=σmax -σmin 对非焊接部位为折算应力幅,Δσ=σmax -0.7σmin βσ/1][?? ? ??=?n C ,n ——应力循环次数;C 、β参数,查表确定。 6、规定不适用于特殊条件(如构件表面温度大于150℃,处于海水腐蚀环境,焊后经热处理消除残余应力以及低周-高应变疲劳条件等)下的结构构件及其连接的疲劳计算。 规范存在的问题: (1)不出现拉应力的部位可不计算疲劳。但对出现拉应力的部位,例如 σmax =140MPa 、σmin =-10MPa 和σmax =10MPa 、σmin =-140MPa 两种应力循环,Δσ都是150, 按规范计算疲劳强度相同,显然不合理。 (2)螺栓受拉时,螺纹处的应力集中很大,疲劳强度很低,常有疲劳破坏的实例,但规范没有规定,应予补充。

【计算例题】 某承受轴心拉力的钢板,截面为400mm ×20mm ,Q345钢,因长度不够而用横向对接焊缝如图所示。焊缝质量为一级,焊缝表面加工磨平,。钢板承受重复荷载,预期循环次数610=n 次,荷载标准值0,1365min max ==N kN N ,荷载设计值kN N 1880=。试进行疲劳计算。 提示:容许应力幅βσ/1][?? ? ??=?n C ,4,1061.812=?=βC ,2/295mm N f =。 更详细些的规定(不需要大家掌握):GB50017-2003规范对疲劳计算所作的说明 6.1一般规定 6.1.1本条阐明本章的适用范围为直接承受动力荷载重复作用的钢结构,当其荷载产生应力变化的循环次数4105?≥n 时的高周疲劳计算。需要进行疲劳计算的循环次数,原规范规定为510≥n 次,考虑到在某些情况下可能不安全,参考国外规定并结合建筑钢结构的实际情况,改为4105?≥n 次。 6.1.2本条说明本章的适用范围为在常温、无强烈腐蚀作用环境中的结构构件和连

钢筋混凝土结构习题及答案 (2)

钢筋混凝土结构习题及答案 一、填空题 1、斜裂缝产生的原因是:由于支座附近的弯矩和剪力共同作用,产生的 超过了混凝土的极限抗拉强度而开裂的。 2、随着纵向配筋率的提高,其斜截面承载力 。 3、弯起筋应同时满足 、 、 ,当设置弯起筋仅用于充当支座负弯矩时,弯起筋应同时满足 、 ,当允许弯起的跨中纵筋不足以承担支座负弯矩时,应增设支座负直筋。 4、适筋梁从加载到破坏可分为3个阶段,试选择填空:A 、I ;B 、I a ;C 、II ;D 、II a ;E 、III ;F 、III a 。①抗裂度计算以 阶段为依据;②使用阶段裂缝宽度和挠度计 算以 阶段为依据;③承载能力计算以 阶段为依据。 5、界限相对受压区高度b ζ需要根据 等假定求出。 6、钢筋混凝土受弯构件挠度计算中采用的最小刚度原则是指在 弯矩范围内,假定其刚度为常数,并按 截面处的刚度进行计算。 7、结构构件正常使用极限状态的要求主要是指在各种作用下 和 不超过规定的限值。 8、受弯构件的正截面破坏发生在梁的 ,受弯构件的斜截面破坏发生在梁 的 ,受弯构件内配置足够的受力纵筋是为了防止梁发生 破坏,配置足够的腹筋是为了防止梁发生 破坏。 9、当梁上作用的剪力满足:V ≤ 时,可不必计算抗剪腹筋用量,直接按构造配置箍筋满足max min ,S S d d ≤≥;当梁上作用的剪力满足:V ≤ 时,仍可不必计算 抗剪腹筋用量,除满足max min ,S S d d ≤≥以外,还应满足最小配箍率的要求;当梁上作用的 剪力满足:V ≥ 时,则必须计算抗剪腹筋用量。

10、当梁的配箍率过小或箍筋间距过大并且剪跨比较大时,发生的破坏形式为 ;当梁的配箍率过大或剪跨比较小时,发生的破坏形式为 。 11、由于纵向受拉钢筋配筋率百分率的不同,受弯构件正截面受弯破坏形态 有 、 和 。 12、斜截面受剪破坏的三种破坏形态包括 、 和 13、钢筋混凝土构件的平均裂缝间距随混凝土保护层厚度的增大而 。用带肋变形钢筋时的平均裂缝间距比用光面钢筋时的平均裂缝间距_______(大、小)些。 14、为了保证箍筋在整个周长上都能充分发挥抗拉作用,必须将箍筋做成 形状,且箍筋的两个端头应 。 答案: 1、复合主拉应力; 2、提高; 3、斜截面抗弯;斜截面抗剪;正截面抗弯;斜截面抗弯;正截面抗弯; 4、B ;C ;F ; 5、平截面; 6、同号;最大弯矩; 7、裂缝宽度;变形值; 8、最大弯矩值处的截面;支座附近(该处剪力较大);正截面;斜截面 9、001.750.7; 1.0t t f bh f bh λ????+??; 001.75[;(0.24)]1.0t t f bh f bh λ++;0[t f bh ;01.75(0.24)]1.0t f bh λ++。 10、斜拉破坏;斜压破坏。 11、由于纵向受拉钢筋配筋率百分率的不同,受弯构件正截面受弯破坏形态有适筋破坏、超筋破坏和少筋破坏。 12、斜截面受剪破坏的三种破坏形态包括斜压破坏、剪压破坏和斜拉破坏。 13、增大、小; 14、封闭;相互搭接且搭接长度不小于30d(d 为箍筋直径)

材料力学计算题

计算题 一等截面杆在轴向拉力P作用下,测得杆件A点处的横向线应变0.00003,已知杆的横 截面积A 300mm2,材料的弹性模量E 2 105 MPa、泊松比0.28,试求(1)轴向拉力的数值;(2)图1所示A点在图2截面处的正应力和剪应力。 解:(1) E E —=21.42857 MPa P F N A E A E — A=6.43X 103N x - cos60. 2 2 16.07MPa — sin 60 2 9.28MPa (2)在A点取单元体,并画A点的应力状态图 xy 21.43MPa cos2 xy sin 2 -sin 2 xy cos2

12 计算题 杆件上同时作用有如图所示的轴向力和横向力, 大小均为P 10kN ,杆件的截面为方形截面, 截面边长为a=100mm ,杆件长度为l=1m 。试求出杆件的最大、最小正应力的大小。 带入可得弯曲max ?怜2 6里 a 2 a 12 则最大、最小正应力为: P M max 3 弯曲max ― 2 4 a a 2解答: 画出其轴力图和弯矩图。 杆件的轴向应力为 杆件的最大弯矩为 P 轴 P/A 右(拉应力) a M max Pl max 弯曲max y max max min

计算题 承受均布荷载作用的矩形截面木梁如图所示,已知l=4m , b=140mm , h=210mm , q=2kN/m , 弯曲时木材的容许正应力[]10MPa,(1)校核该梁的强度;(2)计算该梁能承受的极限 q 11 M H 11 { M I l 解答: ql (1)做梁的弯矩图,梁的最大正应力发生在跨中弯矩最大的截面上,最大弯矩为: 1 2 1 3 2 3 叽x 8ql 8 2 10 4 4 10 Nm 抗弯截面模量为: 1 2 1 22 3 w z -bh2- 0.14 0.212 0.103 10 2m3 6 6 最大正应力为 满足强度条件。 (2)根据梁的强度条件,梁的容许承受的最大弯矩为: M max W z[] 1 将M max ?q|2带入,即1 2 ql W Z[] 8 从而梁的容许承受的极限荷载为: 8W z[] 2 6 8 0.103 10 10 10 l242 5.15kN /m max 4 103 max W z 2 0.103 10 3.88MPa

螺栓疲劳强度计算分析

螺栓疲劳强度计算分析 摘要:在应力理论、疲劳强度、螺栓设计计算的理论基础之上,以疲劳强度计算所采取的三种方法为依据,以汽缸盖紧螺栓连接为研究对象,进行本课题的研究。假设汽缸的工作压力为0~1N/mm2=之间变化,气缸直径D2=400mm,螺栓材料为5.6级的35钢,螺栓个数为14,在F〞=1.5F,工作温度低于15℃这一具体实例进行计算分析。利用ProE建立螺栓连接的三维模型及螺杆、螺帽、汽缸上端盖、下端盖的模型。先以理论知识进行计算、分析,然后在分析过程中借助于ANSYS有限元分析软件对此螺栓连接进行受力分析,以此验证设计的合理性、可靠性。经过近几十年的发展,有限元方法的理论更加完善,应用也更广泛,已经成为设计,分析必不可少的有力工具。然后在其分析计算基础上,对于螺栓连接这一类型的连接的疲劳强度设计所采取的一般公式进行分类,进一步在此之上总结。 关键词:螺栓疲劳强度,计算分析,强度理论,ANSYS 有限元分析。

Bolt fatigue strength analysis Abstract:In stress fatigue strength theory, bolt, design calculation theory foundation to fatigue strength calculation for the three methods adopted according to the cylinder lid, fasten bolt connection as the object of research, this topic research. Assuming the cylinder pressure of work is 0 ~ 1N/mm2 changes, cylinder diameters between = = 400mm, bolting materials D2 for ms5.6 35 steel, bolt number for 14, in F "= 1.5 F below 15 ℃, the temperature calculation and analysis of concrete examples. Using ProE establish bolt connection three-dimensional models and screw, nut, cylinder under cover, cover model. Starts with theoretical knowledge calculate,analysis, and then during analysis, ANSYS finite element analysis software by this paper analyzes forces bolt connection, to verify the rationality of the design of and reliability. After nearly decades of development, the theory of finite element method is more perfect, more extensive application, has become an indispensable design, analysis the emollient tool. Then in its analysis and calculation for bolt connection, based on the type of connection to the fatigue strength design of the general formula classification, further on top of this summary. Keywords: bolt fatigue strength, calculation and analysis, strength theory,ANSYS finite elements analysis.

钢结构设计原理习题及答案

钢结构设计原理题库 一、单项选择题 1.下列情况中,属于正常使用极限状态的情况是 【 】 A 强度破坏 B 丧失稳定 C 连接破坏 D 动荷载作用下过大的振动 2.钢材作为设计依据的强度指标是 【 】 A 比例极限f p B 弹性极限f e C 屈服强度f y D 极限强度f u 3.需要进行疲劳计算条件是:直接承受动力荷载重复作用的应力循环次数n 大于或等于 【 】 A 5×104 B 2×104 C 5×105 D 5×106 4.焊接部位的应力幅计算公式为 【 】 A max min 0.7σσσ?=- B max min σσσ?=- C max min 0.7σσσ?=- D max min σσσ?=+ 5.应力循环特征值(应力比)ρ=σmin /σmax 将影响钢材的疲劳强度。在其它条件完全相同情况下,下列疲劳强度最低的是 【 】 A 对称循环ρ=-1 B 应力循环特征值ρ=+1 C 脉冲循环ρ=0 D 以压为主的应力循环 6.与侧焊缝相比,端焊缝的 【 】 A 疲劳强度更高 B 静力强度更高 C 塑性更好 D 韧性更好 7.钢材的屈强比是指 【 】 A 比例极限与极限强度的比值 B 弹性极限与极限强度的比值 C 屈服强度与极限强度的比值 D 极限强度与比例极限的比值. 8.钢材因反复荷载作用而发生的破坏称为 【 】 A 塑性破坏 B 疲劳破坏 C 脆性断裂 D 反复破坏. 9.规范规定:侧焊缝的计算长度不超过60 h f ,这是因为侧焊缝过长 【 】 A 不经济 B 弧坑处应力集中相互影响大 C 计算结果不可靠 D 不便于施工 10.下列施焊方位中,操作最困难、焊缝质量最不容易保证的施焊方位是 【 】 A 平焊 B 立焊 C 横焊 D 仰焊 11.有一由两不等肢角钢短肢连接组成的T 形截面轴心受力构件,与节点板焊接连接,则肢背、肢尖内力分配系数1k 、2k 为 【 】 A 25.0,75.021==k k B 30.0,70.021==k k C 35.0,65.021==k k D 35.0,75.021==k k

材料力学计算题库

第一章绪论 【例1-1】钻床如图1-6a所示,在载荷P作用下,试确定截面m-m上的内力。 【解】(1)沿m-m 截面假想地将钻床分成两部分。取m-m 截面以上部分进行研究(图1-6b),并以截面的形心O为原点。选取坐标系如图所示。 (2)为保持上部的平衡,m-m 截面上必然有通过点O的内力N和绕点O的力偶矩M。 (3)由平衡条件 ∴ 【例1-2】图1-9a所示为一矩形截面薄板受均布力p作用,已知边长=400mm,受力后沿x方向均匀伸长Δ=0.05mm。试求板中a点沿x方向的正应变。 【解】由于矩形截面薄板沿x方向均匀受力,可认为板内各点沿x方向具有正应力与正

应变,且处处相同,所以平均应变即a 点沿x 方向的正应变。 x 方向 【例1-3】 图1-9b 所示为一嵌于四连杆机构内的薄方板,b=250mm 。若在p 力作用下CD 杆下移Δb=0.025,试求薄板中a 点的剪应变。 【解】由于薄方板变形受四连杆机构的制约,可认为板中各点均产生剪应变,且处处相同。 第二章 拉伸、压缩与剪切 【例题2.1】 一等直杆所受外力如图2. 1 (a)所示,试求各段截面上的轴力,并作杆的轴力图。 解:在AB 段范围内任一横截面处将杆截开,取左段为脱离体(如图2. 1 (b)所示),假定轴力N1F 为拉力(以后轴力都按拉力假设),由平衡方程 0x F =∑,N1300F -= 得 N130kN F = 结果为正值,故N1F 为拉力。 同理,可求得BC 段内任一横截面上的轴力(如图2. 1 (c)所示)为 N2304070(kN)F =+= 在求CD 段内的轴力时,将杆截开后取右段为脱离体(如图2. 1 (d)所示),因为右段杆上包含的外力较少。由平衡方程 0x F =∑,N330200F --+=

疲劳强度计算.

疲劳强度计算 一、变应力作用下机械零件的失效特征 1、失效形式:疲劳(破坏)(断裂)——机械零件的断裂事故中,有80%为疲劳断裂。 2、疲劳破坏特征: 1)断裂过程:①产生初始裂反(应力较大处);②裂纹尖端在切应力作用下,反复扩展,直至产生疲劳裂纹。 2)断裂面:①光滑区(疲劳发展区);②粗糙区(脆性断裂区)(图2-5) 3)无明显塑性变形的脆性突然断裂 4)破坏时的应力(疲劳极限)远小于材料的屈服极限。 3、疲劳破坏的机理:是损伤的累笱 4、影响因素:除与材料性能有关外,还与γ,应力循环次数N ,应力幅a σ主要影响 当平均应力m σ、γ一定时,a σ越小,N 越少,疲劳强度越高 二、材料的疲劳曲线和极限应力图 疲劳极限)(N N γλτσ—循环变应力下应力循环N 次后材料不发生疲劳破坏时的最大应力称为材料的疲劳极限 疲劳寿命(N )——材料疲劳失效前所经历的应力循环次数N 称为疲劳寿命 1、疲劳曲线(N γσ-N 曲线):γ一定时,材料的疲劳极限N γσ与应力循环次数N 之间关系的曲线 0N —循环基数 γσ—持久极限 1)有限寿命区 当N <103(104)——低周循环疲劳——疲劳极限接近于屈服极限,可接静强度计算 )10(1043≥N ——高周循环疲劳,当043)10(10N N ≤≤时,N γσ随N ↑→N σσ↓ 2)无限寿命区,0N N ≥ γγσσ=N 不随N 增加而变化 γσ——持久极限,对称循环为1-σ、1-τ,脉动循环时为0σ、0τ 注意:有色金属和高强度合金钢无无限寿命区,如图所示。 3)疲劳曲线方程))10(10(04 3N N ≤≤ C N N m m N =?=?0γγσσ——常数

数值计算第三章答案

证明:如果求积公式()对函数f (x )和g (x )都准确成立,则它对于线性组合af(x)+bg(x) (a,b 均为常数)亦准确成立. 因此,求积公式()具有m 次代数精度的充分必要条件是:它对任一小于等于m 次的多项均能准确成立,但对某个m+1次多项式不能准确成立. ()()不能成立 对与题设矛盾多项式都能准确成立,次多,即对任意的线性组合亦准确成立也能准确成立,则对若对的线性组合亦准确成立对次的多项式准确成立对于任意小于等于不准确成立,对的线性组合亦准确成立对成立次的多项式于等于根据定义可知:对于小次代数精度 机械求积公式具有机械求积公式也成立 对于线性组合同理可得 机械求积公式都成立 对于证明: 1m 1321321320 000 0)1(,,,,,,1,,,,,1,,,,,1),1,0()(2)()()] ()([)()()]()([) ()() ()() ()() ()()(),(1++++=======∴+? ∴?∴==∴?+∴+=+≈+∴≈≈∴≈≈∴∑∑?∑?∑?∑? ∑?∑x m x x x x x x x x x x m x x x x x m j x x f m m x bg x af x bg x af A x bg A x af A dx x bg x af x bg A dx x bg x af A dx x af x g A dx x g x f A dx x f x g x f m m m m m m j n k k k n k k k b a n k k k b a n k k k b a n k k k b a n k k k b a n k k k 直接验证中矩形公式具有一次代数精度,而Simpson 公式则具有3次代数精度。

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