机械设计复习题及答案

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第三章 强度

1. ①零件的应力变化规律(工作应力增长规律)通常分为几种?②并对每种举出一个实例。③工程设计中难以确定应力变化规律时，可采用何种类型？

①分为简单加载(r=常数，或?a常数及

min

?m=常数) ，复杂加载（

m

=

=常数）

②r=常数：转轴弯曲应力；

m

=常数：车辆减振弹簧 =常数：气缸盖螺栓

min

③难以判定类型时，一般按r=常数处理。

2. 在图示某零件的许用极限应力图中，A'E'S为疲劳极限曲线，M为零件的工作应力点，下列三种情况下的极限应力点分别为：

a)应力循环特性r=常数时_______ M3_______点； b)平均应力c)最小应力m=常数时________ M1______点； =常数时_______ M2_______点。 min 精选文档 .

3. 如图所示，试分析图中A、B、C三点是否能安全工作或者发生何种破坏(按简单加载情况，即r=?min?max=常数)。 A点：安全；B点：疲劳破坏；C点：塑性变形； (对应于B、C点的疲劳应力为B'、C'；B、C分别位于疲劳安全区和塑性安全区外；A点位于安全区内)

4. 试在下列极限应力图上分别标出三种不同加载情况下的疲劳安全区及塑性安全区。

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. 5.已知塑性材料的极限应力图如下：试在图上标出：1)对称循环疲劳极限1；2)屈服极限S；3)脉动循环疲劳极限0；4)arctan 。 图 精选文档

. 计算题 1.某受稳定弯曲变应力作用的轴类零件，最大工作应力

?max?400MPa，最小工作应力?min??100MPa。已知材料的对

称循环疲劳极限??1?450MPa，脉动循环疲劳极限?0?700MPa，屈服极限?S?800MPa。

1）试绘出材料的按折线简化的极限应力图； 2）在简化极限应力图上标明工作应力点M； 3）说明该零件可能的失效形式（简单加载）。 解：1）折线ABES； 精选文档 .

2〕工作应力点M；

?m??a??max?400

?m??a??min??100

?m?150MPa

?a?250MPa

M(150,250)

3）M点位于疲劳安全区，可能的失效形式为疲劳破坏。

2.某零件受稳定交变弯曲应力作用，最大工作应力?max?180MPa，最小工作应力?min?150MPa，屈服极限?S?240MPa，对称循环疲劳极限??1?180MPa，脉动循环疲劳极限?0?240MPa，略去危险截面处应力集中系数等影响，

试求：（1）作极限应力图；（2）材料特性系数（等效系数）??值；（3）安全系数S值 解：1).作极限应力图,见图:

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