南京航空航天大学 材料力学 考研历年真题详解
南京航空航天大学
2005年硕士研究生入学考试试题
考试科目：材料力学
说明：答案一律写在答题纸上，写在答卷上无效。
_____________________________________________________________________________ 一、图示受扭作用的实心圆轴的横截面，直径150mm,该横截面上的最大扭转切应力 τ=90Mpa(小于扭转比例极限)。图中AB是平均直径为100mm.宽度0.25mm的圆max
环的一部分，求该区域所承担的扭矩。（15分）
二、图示结构中，杆AB和杆AC,且每根杆均为两部分胶结而成，胶结面与杆的轴线方向成
p。（15
[σ]=20Mpa,[τ]=15Mpa,求结构所能承受最大载荷
max
三、已知载荷q及尺寸a,试作图示外伸梁的剪力图和弯矩图。（10
四、图示悬梁在C 截面作用向上集中力p，在BC 段作用向下均布载荷q。在A 截的顶部测得沿轴向线应变为2ε=300×6
10?材料的弹性模量E=200Gpa,泊松系数μ=0.3。试
求载荷p 及q 的大小。（15分）
五、已知图示应力单元体的σ=τ=50Mpa,E=200Gpa,μ=0.3。
（1） 画该点的应力圆。
（2）求该点的三个主应力.第三主应变和最大剪应力。
六、等截面圆杆左端固支如图所示，设材料的弹性模量为平面内与x轴p力和θ角。（15分）
七、平面刚架EI等于常数，自由端C受一水平力及一竖直力p的共同作用。试AB和BC 的长度分别为ι和α。（15分）
八、一刚架如示。试绘制此刚架的弯矩图。两杆的抗弯刚度EI
九、结构如图，重物Q从高为H
为矩形截面梁，宽b=50mm,高h=10mm,BC 为圆截面杆，直径d=2mm,Q=20N,ι=0.5m,α=0.4m,H=100mm。试校核结构的强度。（15分）
十、图示桁架由五根圆杆接而成，各杆编号如图所示。已知ι=1m,各杆直径为d=30mm 弹性模量为E=200Gpa,许用应力[σ]=200Mpa,比例极限p σ=200Mpa,稳定安全系数
st n
=3试求此结构的许可载荷。（15分）
2005年真题答案
一，解：是心圆轴的横截面的扭转切应力线性分布，故该圆环的平均扭转切应力为：
50906075
MPa τ=×= 该圆环所承担的扭矩为：22362T d M Nm πδτ==
该区域所承担的扭矩为：5023632.8360
TAB M Nm ×== 二，解：设杆AB 为１杆，杆AC 为２杆。
00
12N sin60=N sin30
0012N cos60+N cos30P =
1N =P/2 2N = /2
在２杆中，200cos 45σσ= 00
0cos 45sin 45τσ=
故max 6928P N =
三、解：
四、解：A 截面内力： Q =2q-P; M=3P+4q
M= 1Z W E ε, 即：
-3P+4q= 62995001030601020010/61800N M ??××××××=i
中性层剪应力3/2Q A τ=
23(1)[()]/2Q E EA
μετμτ+=??= Q=2A 2εE/[3(1+μ)] 即：
669
223060103001020010/[3(10.3)]55384q P ???=×××××××+= q=82.15K/M; P=108.97KN/M
五、解： 61233max 100,50,0,22510,50MPa MPa MPa σσσετ?====?×=
六、解：
cos sin A P Pa EA EW
θθε=+ cos sin B P Pa EA EW
θθε=? {}1
222[()/2][()/2]A B A B P EA EW a εεεε=++?
1()[
()
A B A B W tg Aa εεθεε??=+ 七、解： 2
2()23Cy a l a al EI μδ=++↓ 八、解
3311119;;327
P a X EI EI δ=Δ==? 九、解：
333324 1.0127103st Ql Qa Q l a EI EA E bh d π???Δ=+=+=×????
115.0887;437.36d d d K Q K Q N ==== 弯：max 181.0644A d d Ast K MPa σσ==；拉：d d st K σσ==
十、
12342
N N N N P ====（压）；40N =；5N P =（拉） 拉杆：5[]113P N A KN σ=≤=
压杆：1199;133l i μλλλ====> 22111.6cr E MPa πσλ==
；126.29N KN == 37.187P KN ≤
综上所述，有：［P］=37.187KN.
恩波学校，翔高考研专业课培训中心联合举办大型考研公益活动
——南京高校历年考研专业课试题及解析 为答谢广大考生的厚爱，恩波学校与上海翔高考研专业课培训中心为大家提供以下试题及解析的免费电子版，请大家到考研梦网站（https://www.360docs.net/doc/114655639.html,）下载中心下载。
南京大学：
2005年文学试题，试题解析
2005年法理学试题，试题解析
2005年政治学试题，试题解析
2005年经济学试题，试题解析
2005年新闻传播史论试题，试题解析
2005年行政管理学试题，试题解析
东南大学：
2005年机械原理试题，试题解析
2005年电工基础试题，试题解析
2005年现代管理学试题，试题解析
2005年工程力学试题，试题解析
2005年结构力学试题，试题解析
河海大学：
2006年材料力学试题，试题解析
2006年水力学试题，试题解析
南京邮电大学:
2005年通信系统原理试题，试题解析
南京理工大学：
2005年分析化学试题，试题分析
2005年机械原理试题，试题分析
2006年无机化学试题，试题分析
2006年电子技术基础试题，试题分析
南京航空航天大学：
2005年自动控制原理试题，试题解析
2005年材料力学试题，试题解析
2005年理论力学试题，试题解析
2004年信号系统与数字信号试题，试题解析
16年南航816、916材料力学考研大纲
一、课程的基本要求 要求对杆件的强度、刚度和稳定性问题具有明确的基本概念、必要的基础理论知识、比较熟练的计算能力、一定的分析能力。 二、课程的基本内容和要求 1 拉伸、压缩与剪切 掌握拉（压）杆的内力、应力、位移、变形和应变概念，直杆轴向拉伸或压缩时斜截面上的应力。掌握单向拉压的胡克定律，掌握材料的拉、压力学性能。掌握强度条件的概念及进行拉压强度和刚度计算。掌握轴向拉伸或压缩时的变形能，拉伸、压缩静不定问题，温度应力和装配应力。 2 扭转 掌握纯剪概念，剪切胡克定律，切应力互等定理。掌握圆轴扭转的内力，圆轴扭转应力和变形，建立强度和刚度条件，会进行扭转强度和刚度的计算。 3 弯曲内力 掌握平面弯曲内力概念，能够计算较复杂受载下的内力，会利用载荷集度、剪力和弯矩间的微分关系画内力图。 4 弯曲应力 掌握弯曲正应力和弯曲切应力概念，掌握弯曲强度计算。 5 弯曲变形 掌握弯曲变形有关概念，会用积分法求和叠加法求弯曲变形，会解简单静不定梁。 6 应力和应变分析强度理论 这是本课程的重点和难点。要求很好掌握平面应力状态下的应力分析方法，包括二向应力状态分析——解析法，二向应力状态分析——图解法；掌握三向应力状态下的主应力和最大切应力的概念；正确理解广义胡克定律并熟练运用；正确理解常用强度理论及其应用。 7 组合变形 掌握组合变形和叠加原理，掌握拉伸或压缩与弯曲的组合，扭转与弯曲的组合，及其它组合变形下杆件的强度计算，会进行复杂受载下杆件强度的分析。 8 能量方法 掌握外力功与弹性应变能的概念，会用互等定理，卡氏定理，虚功原理，单位载荷法，莫尔积分，计算莫尔积分的图乘法计算位移（掌握任一种方法即可）。 9 静不定结构 掌握用力法解静不定结构的方法，会利用对称及反对称性质，掌握一次、二次超静定问题的计算。 10 动载荷 掌握动载荷问题中动静法的应用，杆件受冲击时的动荷系数、动应力和动变形的计算。 11 压杆稳定 掌握压杆稳定的概念，掌握两端铰支细长压杆的临界压力，其他支座条件下细长压杆的临界应力，欧拉公式的适用范围，经验公式和压杆的柔度的概念。会进行压杆稳定性计算。 12 平面图形的几何性质 掌握截面几何性质，重点掌握静矩、惯性矩、惯性积等概念和平行移轴公式。
材料力学复习题讲解
《材料力学复习题》 考试形式：开卷。 1.构件在外荷载作用下具有抵抗破坏的能力为材料的（）；具有一定的抵抗变形的能力为 材料的（）；保持其原有平衡状态的能力为材料的（）。 答案：强度、刚度、稳定性。 2.图示圆截面杆件,承受轴向拉力F作用。设拉杆的直径为d，端部墩头的直径为D，高度 为h，试从强度方面考虑，建立三者间的合理比值。已知许用应力[σ]=120MPa，许用切应力[τ]=90MPa，许用挤压应力[σbs]=240MPa。 解：由正应力强度条件 由切应力强度条件 由挤压强度条件 式(1)：式(3)得 式(1)：式(2)得 故D：h：d=1.225：0.333：1 3.轴力是指通过横截面形心垂直于横截面作用的内力，而求轴力的基本方法是（）。
答案：截面法。 4.工程构件在实际工作环境下所能承受的应力称为（），工件中最大工作应力不能超过 此应力，超过此应力时称为（）。 答案：许用应力，失效。 5.所有脆性材料，它与塑性材料相比，其拉伸力学性能的最大特点是（）。 （A）强度低，对应力集中不敏感； （B）相同拉力作用下变形小； （C）断裂前几乎没有塑性变形； （D）应力-应变关系严格遵循胡克定律。 答案：C 6.现有三种材料的拉伸曲线如图所示。分别由此三种材料制成同一构件，其中：1）强度 最高的是（）；2）刚度最大的是（）；3）塑性最好的是（）；4）韧性最高，抗冲击能力最强的是（）。 答案：A，B，C，C 7.试计算图示各杆的轴力，并指出其最大值。 答案 （a）F NAB=F,F NBC=0,F N，max=F （b）F NAB=F,F NBC=－F,F N，max=F （c）F NAB=－2 kN, F N2BC=1 kN,F NCD=3 kN,F N，max=3 kN （d）F NAB=1 kN,F NBC=－1 kN,F N，max=1 kN
2011_816南航材料力学(试题)
南京航空航天大学 2011年硕士研究生入学考试初试试题（A卷） 科目代码: 科目名称: 816 满分: 150 分材料力学 注意: ①认真阅读答题纸上的注意事项；②所有答案必须写在答题纸上，写在本试题纸或草稿纸上均无效；③本试题纸须随答题纸一起装入试题袋中交回！ 一、等腰三角形桁架结构，承受力F作用。各杆均使用同一截面面积的低碳钢圆杆制造，材料的许用应力为[σ]。不考虑压杆的稳定性，在跨度L已知时，试确定结构最轻时的角度θ。（15分） 二、图示受扭实心圆轴，直径60mm，承受外力偶矩T＝3kN-m。试求（1）轴内的最大正应力；（2）在图上示出最大正应力作用平面和作用方向；（3）轴横截面上直径为30mm的阴影部分所承受的扭矩占全部横截面上扭矩的百分比。（15分） 三、试作图示梁的剪力图和弯矩图。（15分） q Me=qa2 A B a 2a
四、 图示圆截面外伸梁，AB 部分是实心截面，直径D＝150mm，BC 部分为空心圆截面，内径径d=120mm。已知F＝12kN，q=6kN/m。材料的许用应力为［σ］＝140MPa试校核该梁的强度。（15分） q=6kN/m F=12kN A B 8m 2m C 五、求图示单元体的主应力和最大剪应力。（15分） 六、铝合金薄壁圆筒的外径为D，内径为d。在I-I截面处的a和b处贴有45°应变花如图所示。当在自由端加载F 力时，通过应变仪测出了a、b 处各应变片的应变数值 ∑1,∑ 2,∑3,∑4,∑5,∑6，试求图中表示I-I截面位置的L和S。（15分）
七、 杆B端与支座C间的间隙为?，杆的弯曲刚度EI为常量，质量为m的物体沿水平 方方向冲击杆时B端刚好与支座C接触，试求其冲击杆时的速度v0值。（15分） ? B C l v0 D m l A 八、图示结构，AB和BC是两端铰支的细长杆，弯曲刚度均为EI。钢丝绳BDC两端分别连 结在B、C两铰点处在点D悬挂一重量为P的重物。试求：当h = 3 m时，能悬挂的P最大值是多少？（15分） 2 m 2m B C h ? 3m D P A 九、图示悬臂梁ABC，抗弯刚度EI为常数，A端固支。AB段和BC段分别受均布载荷2q和 q作用，尺寸如图。试用能量法求悬臂梁C端的垂直位移和转角。（15分） 十、图示结构由刚架ADCB（C, D处刚性连接）和拉杆AB在A, B处铰接而成，A处固定铰 支，D处可动铰支，C处受垂直向下的集中力F作用。刚架的抗弯刚度为EI（EI为常数），拉杆的抗拉刚度为EA=EI/(5a2)，尺寸如图。试用力法正则方程求拉杆AB的内力，并绘制刚架ADCB的弯矩图。（15分）
材料力学阶段练习一及答案讲解学习
材料力学阶段练习一 及答案
华东理工大学 网络教育学院材料力学课程阶段练习一 一、单项选择题 1.如图所示的结构在平衡状态下，不计自重。对于CD折杆的受力图，正确的是( ) A. B. C. D.无法确定 2.如图所示的结构在平衡状态下，不计自重。对于AB杆的受力图，正确的是( )
A. B. C. D.无法确定 3.如图所示悬臂梁，受到分布载荷和集中力偶作用下平衡。插入端的约束反力为( )
A.竖直向上的力，大小为qa qa 2；逆时针的力偶，大小为2 qa B.竖直向上的力，大小为qa 2；顺时针的力偶，大小为2 qa C.竖直向下的力，大小为qa 2；逆时针的力偶，大小为2 qa D.竖直向下的力，大小为qa 2；顺时针的力偶，大小为2 4.简支梁在力F的作用下平衡时，如图所示，支座B的约束反力为( ) A.F，竖直向上 B.F/2，竖直向上 C.F/2，竖直向下 D.2F，竖直向上 5.简支梁，在如图所示载荷作用下平衡时，固定铰链支座的约束反力为( )
A.P，竖直向上 B.P/3，竖直向上 C.4P/3，竖直向上 D.5P/3，竖直向上 6.外伸梁，在如图所示的力和力偶作用下平衡时，支座B的约束反力为( ) A.F，竖直向上 B.3F/2，竖直向上 C.3F/2，竖直向下 D.2F，竖直向上 7.如图所示的梁，平衡时，支座B的约束反力为( ) A. qa，竖直向上 B. qa，竖直向下 C. qa 2，竖直向上 D. qa 4，竖直向上 8.关于确定截面内力的截面法的适用范围有下列说法，正确的是( )。
A.适用于等截面直杆 B.适用于直杆承受基本变形 C.适用于不论基本变形还是组合变形，但限于直杆的横截面 D.适用于不论等截面或变截面、直杆或曲杆、基本变形或组合变形、横截面或任意截面的普遍情况 9.下列结论中正确的是( )。 A.若物体产生位移，则必定同时产生变形 B.若物体各点均无位移，则该物体必定无变形 C.若物体无变形，则必定物体内各点均无位移 D.若物体产生变形，则必定物体内各点均有位移 10.材料力学根据材料的主要性能作如下基本假设，错误的是( )。 A.连续性 B.均匀性 C.各向同性 D.弹性 11.认为固体在其整个几何空间内无间隙地充满了物质，这样的假设称为( ) A.连续性 B.均匀性 C.各向同性 D.小变形 12.如图所示的单元体，虚线表示其受力的变形情况，则单元体的剪应变γ＝( )。 A.α B.2α
材料力学讲解作业(2)
1、 轴向拉伸的等直杆，杆内任一点处最大剪应力的方向与轴线成 ___________。 2、 一空心圆截面直杆，其内、外径之比为α=0.8，两端承受轴向拉 力作用，如将内、外径增加一倍，则其抗拉刚度将是原来的________倍。 3、 在减速箱中，转速低的轴的直径比转速高的轴_____________。 4、 若梁上某段内的弯矩值全为零，则该段的剪力值为 _____________。 5、 梁的截面为对称的空心矩形，如图1所示，这时，梁的抗弯截面 模量W 为_______________。 6、 在梁的变形中挠度和转角之间的关系是____________。 7、 减小梁变形的主要途径有：_______________ 、 __________________ 、_________________。 8、 二向应力状态（已知x σ，y σ ，xy τ）的应力圆圆心的 横坐标值为_____________________，圆的半径为_____________。 9、与图2所示应力圆对应的单元体是____________向应力状态。 图1 图2 10、 将圆截面压杆改成面积相等的圆环截面压杆，其它条件不变，其柔度将 ________，临界应力将________。 工程上通常把延伸率δ>________的材料称为塑性材料。 b b h h 1 2
低碳钢经过冷作硬化处理后，它的_________极限得到了明显的提高。 图1正方形单元体ABCD ，变形后成为AB `C`D`。单元体的剪应变为_________。 简支梁全梁上受均布荷载作用，当跨长增加一倍时，最大剪力增加一倍，最大弯矩增加了_______________倍。 如图2所示截面的抗弯截面模量Wz =_________________。 运用叠加原理求梁的变形时应满足的条件是：___________________________。 已知梁的挠曲线方程为)3(6)(2 x l EI Px x y -= ，则该梁的弯矩方程是______________________。 图1 图2 单向受拉杆，若横截面上的正应力为σ0,则杆内任一点的最大正应力为_______，最大剪应力为____________。 图3应力圆，它对应的单元体属______________________应力状态。 细长杆的临界力与材料的____________________有关， 为提高低碳钢压杆的稳定性，改用高强刚不经济，原因是 _______________________________。 图3 z h b d τ σ
材料力学作业习题讲解
第二章 轴向拉伸与压缩 1、试求图示各杆1-1和2-2横截面上的轴力,并做轴力图。 （1） （2） 2、图示拉杆承受轴向拉力F =10kN ，杆的横截面面积A =100mm 2 。如以α表示斜截面与横 截面的夹角，试求当α=10°,30°,45°,60°,90°时各斜截面上的正应力和切应力,并用图表示其方向。 3、一木桩受力如图所示。柱的横截面为边长200mm 的正方形,材料可认为符合胡克定律,其弹性模量E =10GPa 。如不计柱的自重，试求： (1)作轴力图； (2)各段柱横截面上的应力； (3)各段柱的纵向线应变； (4)柱的总变形。 4、(1)试证明受轴向拉伸(压缩)的圆截面杆横截面沿圆周方向的线应变d ε,等于直径方向的 线应变d ε。 (2)一根直径为d =10mm 的圆截面杆,在轴向拉力F 作用下,直径减小0.0025mm 。如材料的弹性摸量E =210GPa ，泊松比ν=0.3,试求轴向拉力F 。 (3)空心圆截面钢杆,外直径D =120mm,内直径d =60mm,材料的泊松比ν=0.3。当其受轴向拉伸时, 已知纵向线应变ε=0.001,试求其变形后的壁厚δ。
5、图示A和B两点之间原有水平方向的一根直径d=1mm的钢丝,在钢丝的中点C加一竖直荷载F。已知钢丝产生的线应变为ε=0.0035,其材料的弹性模量E=210GPa，钢丝的自重不计。试求： (1) 钢丝横截面上的应力(假设钢丝经过冷拉,在断裂前可认为符合胡克定律)； (2) 钢丝在C点下降的距离?； (3) 荷载F的值。 6、简易起重设备的计算简图如图所示.一直斜杆AB应用两根63mm×40mm×4mm不等边角钢组 [σ=170MPa。试问在提起重量为P=15kN的重物时,斜杆AB是否满足强度成,钢的许用应力] 条件? 7、一结构受力如图所示,杆件AB,AD均由两根等边角钢组成。已知材料的许用应力[σ=170MPa，试选择杆AB,AD的角钢型号。 ] E
材料力学1
第1讲教学方案 ——绪论
材料力学 材料力学是应用力学的一个分支，是一门技术基础课，是以数学、物理、理论力学为基础 的课，又是某些课的基础，如机械零件、结构力学、机床设计——主要研究构件在外力作用下 的应力和变形。 第一章绪论 §1-1材料力学的基本任务 一、材料力学的任务： 任何机械，各种结构物，在正常工作状态下组成它们的每一个构件都要受到从相邻件或从其它构件传递来的外力——载荷的作用。 例如，车床主轴，切削力，齿轮啮合力 材料力学是一门研究各种构件抗力性能：承载能力的一门科学 1．几个术语 构件与杆件：组成机械的零部件或工程结构中的构件统称为构件。如图1-1a所示桥式起 重机的主梁、吊钩、钢丝绳；图1-2所示悬臂吊车架的横梁AB，斜杆CD都是构件。 实际构件有各种不同的形状，所以根据形状的不同将构件分为：杆件、板和壳、块体。 杆件：长度远大于横向尺寸的构件，其几何要素是横截面和轴线，如图1-3a所示，其中横截面是与轴线垂直的截面；轴线是横截面形心的连线。 按横截面和轴线两个因素可将杆件分为：等截面直杆，如图1-3a、b；变截面直杆，如图1-3c；等截面曲杆和变截面曲杆如图1-3b。 板和壳：构件一个方向的尺寸（厚度）远小于其它两个方向的尺寸，如图1-4a和b所示。
块体：三个方向（长、宽、高）的尺寸相差不多的构件，如图1-4c 所示。 在本教程中，如未作说明，构件即认为是指杆件。 ·变形与小变形：在载荷作用下，构件的形状及尺寸发生变化称为变形，如图1-2所示悬臂吊车架的横梁AB，受力后将由原来的位置弯曲到AB′位置，即产生了变形。 小变形：绝大多数工程构件的变形都极其微小，比构件本身尺寸要小得多，以至在分析构件所受外力（写出静力平衡方程）时，通常不考虑变形的影响，而仍可以用变形前的尺寸，此即所谓“原始尺寸原理”。如图1-1a所示桥式起重机主架，变形后简图如图1-1b所示，截面最大垂直位移f一般仅为跨度l的l/1500～1/700，B支撑的水平位移Δ则更微小，在求解支承反力R A、R B时，不考虑这些微小变形的影响。 2．对构件的三项基本要求 强度：构件在外载作用下，具有足够的抵抗断裂破坏的能力。例如储气罐不应爆破；机器中的齿轮轴不应断裂等。 刚度：构件在外载作用下，具有足够的抵抗变形的能力。如机床主轴不应变形过大，否则影响加工精度。
材料力学习题答案讲解学习
第二章 轴向拉伸与压缩 2-1 试求图示直杆横截面1-1、2-2、3-3上的轴力，并画出轴 F N (kN) F N1= -2kN F N2 = 0kN F N3= 2kN (a (b ) 2-2 图示中部对称开槽直杆，试求横截面1-1和2-2上的正应力。 解： 1．轴力 由截面法可求得，杆各横截面上的轴力为 kN 14N -=-=F F 2．应力 4 201014311N 11??-==--A F σMPa 175-=MPa ()4 10201014322N 2 2?-?-==--A F σMPa 350-=MPa
2-3 图示桅杆起重机，起重杆AB 的横截面是外径为mm 20、内径为mm 18的圆环，钢丝绳BC 的横截面面积为2mm 10。试求起重杆AB 和钢丝绳 =2kN 解： 1．轴力 取节点B 为研究对象，受力如图所示， 0=∑x F ： 045cos 30cos N N =++οοF F F AB BC 0=∑y F ： 045sin 30sin N =--οοF F AB 由此解得： 83.2N -=AB F kN ， 04.1N =BC F kN 2．应力 起重杆横截面上的应力为 () 223 N 18204 1083.2-??-= =πσAB AB AB A F MPa 4.47-=MPa 钢丝绳横截面上的应力为 10 1004.13N ?==BC BC BC A F σMPa 104=MPa 2-4 图示由铜和钢两种材料组成的等直杆，铜和钢的弹性模量分别为GPa 1001=E 和GPa 2102=E 。若杆的总伸长为 mm 126.0Δ=l ，试求载荷F 和杆横截面上的应力。 解： 1．横截面上的应力 由题意有 ???? ??+=+= ?+?=?221 1221121E l E l A E Fl A E Fl l l l σ 由此得到杆横截面上的应力为 33221110210400 10100600126 .0?+?= + ?=E l E l l σMPa 9.15=MPa 2．载荷 2404 9.15??==π σA F N 20=kN
材料力学讲解作业(2)
1、 轴向拉伸的等直杆，杆任一点处最大剪应力的方向与轴线成 ___________。 2、 一空心圆截面直杆，其、外径之比为α=0.8，两端承受轴向拉力 作用，如将、外径增加一倍，则其抗拉刚度将是原来的________倍。 3、 在减速箱中，转速低的轴的直径比转速高的轴_____________。 4、 若梁上某段的弯矩值全为零，则该段的剪力值为_____________。 5、 梁的截面为对称的空心矩形，如图1所示，这时，梁的抗弯截面 模量W 为_______________。 6、 在梁的变形中挠度和转角之间的关系是____________。 7、 减小梁变形的主要途径有：_______________ 、 __________________ 、_________________。 8、 二向应力状态（已知x σ，y σ ，xy τ）的应力圆圆心的 横坐标值为_____________________，圆的半径为_____________。 9、与图2所示应力圆对应的单元体是____________向应力状态。 图1 图2 10、 将圆截面压杆改成面积相等的圆环截面压杆，其它条件不变，其柔度将 ________，临界应力将________。 工程上通常把延伸率δ>________的材料称为塑性材料。 低碳钢经过冷作硬化处理后，它的_________极限得到了明显的提高。 b b h h 1 2
图1正方形单元体ABCD ，变形后成为AB `C`D`。单元体的剪应变为_________。 简支梁全梁上受均布荷载作用，当跨长增加一倍时，最大剪力增加一倍，最大弯矩增加了_______________倍。 如图2所示截面的抗弯截面模量Wz =_________________。 运用叠加原理求梁的变形时应满足的条件是：___________________________。 已知梁的挠曲线方程为)3(6)(2 x l EI Px x y -= ，则该梁的弯矩方程是______________________。 图1 图2 单向受拉杆，若横截面上的正应力为σ0,则杆任一点的最大正应力为_______，最大剪应力为____________。 图3应力圆，它对应的单元体属______________________应力状态。 细长杆的临界力与材料的____________________有关， 为提高低碳钢压杆的稳定性，改用高强刚不经济，原因是 _______________________________。 图3 z h b d τ σ
2013_南航816材料力学(试题)
南京航空航天大学 2013年硕士研究生入学考试初试试题（ A 卷 ） 满分: 150 分 科目代码: 816 科目名称: 材料力学 注意: ①认真阅读答题纸上的注意事项；②所有答案必须写在答题纸上，写在本试题纸或草稿纸上均无 效；③本试题纸须随答题纸一起装入试题袋中交回！ 第一题（15分） 大力钳的连杆 AB 的横截面积 A ＝40mm 2，弹性模量 E ＝210GPa 。 （1） 如果需产生 1500N 的剪切力，则需施加多大的力 F ？ （2） 设材料的许用应力[σ]=60MPa ，校核 AB 杆的强度。 （3） 这时 AB 杆的长度变化量有多大？ 第二题（15分） 焊管使用厚 5mm 的平板卷板后焊接而成。焊接后管的外径 D ＝600mm ，承受扭矩 m e =100kN ?m 作用。已知材料的切变模量 G =80GPa ，屈服极限σs =220MPa ，安全因数 n =2.2， 焊接面的许用拉应力[σ1]=40MPa 。 （1） 按第三强度理论校核该焊管的抗扭强度； （2） 校核焊管焊接面的抗拉强度； （3） 如果 AB 长 l =20m ，求这时的扭转角?AB 。 第三题（15分） 试作图示梁的剪力图和弯矩图。 q F=2qa A B a 2a
第四题（15分） 图示为两种材料复合成一体的矩形悬臂梁及其横断面，平面假设成立。正中间材料的弹性 模量为 E 1，上下材料的弹性模量为 E 2，且 E 1=10E 2，H =10h 两材料的许用应力均为[σ]。 尺寸 h 、H 和 b 已知。试求： （1）材料2与材料1的最大伸长线应变之比； （2）材料2与材料1的最大正应力之比； （3）按强度条件求许可弯矩 M 的表达式。 b E 2 M H/2 H/2 h z E 1 y 第五题（15分） 内径为 d 的刚性圆柱体 A 内，有一直径为 d 的圆柱体 M ，M 的材料弹性模量为 E ，泊 松系数为ν，其上部放置一刚性圆盘 B ，圆盘中心受到 F 力作用如图所示，试求圆柱体 M 内中心点的： （1）三个主应力； （2）最大剪应力； （3）三个主应变； （4）绘该点的应力圆。 第六题（15分） 底部固支，上端自由的立柱，横截面是外直径为 D 内径为 d 的空心圆截面，受到两个 [ ] 集中力 F 作用如图所示，材料许用应力为 σ ，试： （1）计算距上端距离为 H 处 B 截面上的内力； （2）写出 B 截面危险点的应力； （3）建立危险点的强度条件（用第三强度理论）。
材料力学习题讲解
一、填空题（请将答案填入划线内。） 1、材料力学是研究构件 强度 ， 刚度 ， 稳定性 计算的科学。 2、构件在外力作用下，抵抗_破坏_的能力称为强度 , 抵抗__变形__的能力称为刚度，保持___稳定性平衡__的能力称为稳定性 。 3、在强度计算中，根据强度条件可以解决三方面的问题：即 校核强度 、 设计截面尺寸 、 和 计算许可载荷 。 4、杆件变形的基本形式有拉伸（压缩）、＿＿剪切＿、＿扭转＿＿、＿弯曲＿＿。 5、研究杆件内力的基本方法是＿＿截面法＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 6、材料的破坏通常分为两类，即＿脆性断裂＿＿＿＿＿＿和＿塑性屈服＿＿＿。 7.杆件沿轴向方向伸长或缩短，这种变形形式称为 拉伸或压缩 。 8. 在低碳钢的拉伸试验中，材料的应力变化不大而变形显著增加的现象称为 屈服 。 9.因截面形状尺寸突变而引起局部应力增大的现象，称为 应力集中 。 10、低碳钢拉伸图可以分为四个阶段，它们分别是 __弹性__阶段，_屈服__阶段，_强化__阶段和 _局部收缩_阶段。 11.扭转的变形特点是截面绕轴线发生相对 转动 12.直杆受力后，杆件轴线由直线变为曲线，这种变形称为 弯曲 。 13.梁的弯矩方程对轴线坐标x 的一阶导数等于__剪力__________方程。 14、描述梁变形通常有 挠度 和 转角 两个位移量。 15.静定梁有三种类型，即， 简支梁 、 外伸梁 和 悬臂梁 16、单元体内切应力等于零的平面称为 主平面 ，该平面上的应力称为 主应力 17.由构件内一点处切取的单元体中，正应力最大的面与切应力最大的面夹角为_45_ 度。 18、构件某点应力状态如右图所示，则该点的主应力分别为τ、0、-τ。 19.横力弯曲时，矩形截面梁横截面中性轴上各点处于__纯剪切____应力状态。 20.圆轴弯扭组合变形时，除轴心外，各点处的三个主应力σ1，σ2，σ3中，等于零的主应力是_____σ2___。 21、压杆的柔度，综合反映了影响压杆稳定性的因素有约束、＿杆的长度＿、杆截面形状和尺寸＿。 22、简支梁承受集中载荷如图所示，则梁内C 点处最大正应力等于_________ 。 τ 24pa bh
南航自编材料力学答案
第三章 3. T=572940 t=18.1MPa 4. 180h mm =153MPa τ= 211.53MPa τ= 321.3M P a τ= 1.91AC ?'=? 0.43 5BC ?'=? 5.716.175T = 145D mm ≥ 246D mm ≥ 6.t T W τ≤ 51.6D m m ≥ 180p T GI ?π?≤ 63D ≥ 7. 1)84.6 2)74.5 3) 主动轮放中间 9. 39.5mm 11. 1.15°（0.02rad ） 12.e A M b M a b = + e B M a M a b =+ 13.134F F = 214 F F = 第四章 1）Fmax=2F Mmax=Fa 2)2qa 2qa 3)F Fa 4)38qa 29128qa 5) 58qa 28 qa 6)30 15 4.cos 4N F F θ=- s i n 4 S F F θ= (1c o s )4M F a θ=-- (cos sin )42 N F F F φφ=- +sin cos 42S F F F φφ=+ (2sin cos 1)4 M Fa φφ= +- 第五章 1.100MPa 2. 159MPa 67.3MPa 57.6% 3. 66KN 132KN 55.1KN 4. 10.7 KN.m 5. 3750N 6.第二种 7. 14.8KN 8. 1.5h b =≈ 9.442144()4(2)D d ql M D d -=- 42 2448(2) d ql M D d =- 10. 2.25F qa = 第六章 1.1）0x = 0A w = x l = 1B w l =? 2）0x = 0A w = x l =RB B F w k =- 2.4030B q l w EI =- 3024B q l EI θ=- 3.1）2(512)24c ql l a EI θ=-+ 2 (56)24c aql w l a EI =+ 2）34c qa EI θ=- 4524c qa w EI =- 4.247224c qa qa w EA EI =+↓ 5. 33Fa EI 6.3 191152wa EI
第二章材料力学选择题剖析讲解学习
第二章材料力学 材料力学中研究的物体是________。 A．刚体 B．可变形固体 C．流体 D．A+B B 当载荷不超过某一定范围时，多数材料在去除载荷后能恢复原有的形状和尺寸，材料的这种性质称为________。 A．弹性 B．弹性变形 C．塑性 D．塑性变形 A 当载荷不超过某一定范围时，多数材料在去除载荷后能恢复原有的形状和尺寸，去除载荷后能够消失的变形称为________。 A．弹性 B．弹性变形 C．塑性 D．塑性变形 B 当载荷不超过某一定范围时，多数材料在去除载荷后能恢复原有的形状和尺寸，材料的这种性质称为______；去除载荷后能够消失的变形称为______。 A．弹性/弹性变形 B．塑性/塑性变形 C．弹性/塑性变形 D．塑性/弹性变形 A 材料力学研究的变形主要是________。 A．弹性 B．弹性变形 C．塑性 D．塑性变形 B 材料在弹性阶段的变形即弹性变形________。 A．通常是很小的可复原的变形 B．通常是很小的不可复原的变形 C．通常是很大的可复原的变形 D．通常是很大的不可复原的变形 A 材料在弹性阶段的变形即弹性变形，在研究构件的刚度问题时________，在研究构件的静力平衡问题时________。 A．必须考虑/必须考虑 B．可以忽略/必须考虑 C．必须考虑/可以忽略 D．可以忽略/可以忽略 C 当载荷超过某一定范围时，在去除载荷后，变形只能部分恢复而残留下一部分变形不能消失，
材料的这种性质称为________。 A．弹性 B．弹性变形 C．塑性 D．塑性变形 C 当载荷超过某一定范围时，在去除载荷后，变形只能部分恢复而残留下一部分变形不能消失，不能复原而残留下来的变形称为________。 A．弹性 B．弹性变形 C．塑性 D．塑性变形 D 当载荷超过某一定范围时，在去除载荷后，变形只能部分恢复而残留下一部分变形不能消失，材料的这种性质称为________；不能复原而残留下来的变形称为________。 A．弹性/弹性变形 B．塑性/塑性变形 C．弹性/塑性变形 D．塑性/弹性变形 B 当载荷超过某一定范围时，在去除载荷后，变形只能部分恢复而残留下一部分变形不能消失，恢复的变形称为________。 A．弹性 B．弹性变形 C．塑性 D．塑性变形 B 当载荷超过某一定范围时，在去除载荷后，变形只能部分恢复而残留下一部分变形不能消失，材料的这种性质称为________；复原的变形称为______。 A．弹性/弹性变形 B．塑性/塑性变形 C．弹性/塑性变形 D．塑性/弹性变形 D 杆件在受到外力作用后，产生的塑性变形实际上就是________。 A．超出弹性范围的变形 B．外力去除后不能消失而残留下来的变形 C．因外力去除而产生的变形 D．使自身形状、尺寸发生改变的变形 B 构件的强度就是指________。 A．构件在载荷作用下抵抗破坏的能力 B．构件在载荷作用下抵抗变形的能力 C．构件在载荷作用下抵抗破坏和变形的能力 D．构件在载荷作用下保持其原有平衡状态、抵抗失稳的能力 A 以下工程实例中，属于强度问题的是________。 A．起重钢索被重物拉断 B．车床主轴变形过大
①南航考研《816材料力学》考试大纲(官方资料)
参考书： 《材料力学（上、下册）》（第六版），刘鸿文，高等教育出版社，2017年 一、课程的基本要求 要求对杆件的强度、刚度和稳定性问题具有明确的基本概念、必要的基础理论知识、比较熟练的计算能力、一定的分析能力。 二、课程的基本内容和要求 1 拉伸、压缩与剪切 掌握拉（压）杆的内力、应力、位移、变形和应变概念，直杆轴向拉伸或压缩时斜截面上的应力。掌握单向拉压的胡克定律，掌握材料的拉、压力学性能。掌握强度条件的概念及进行拉压强度和刚度计算。掌握轴向拉伸或压缩时的变形能，拉伸、压缩静不定问题，温度应力和装配应力。 2 扭转 掌握纯剪概念，剪切胡克定律，切应力互等定理。掌握圆轴扭转的内力，圆轴扭转应力和变形，建立强度和刚度条件，会进行扭转强度和刚度的计算。 3 弯曲内力 掌握平面弯曲内力概念，能够计算较复杂受载下的内力，会利用载荷集度、剪力和弯矩间的微分关系画内力图。 4 弯曲应力 掌握弯曲正应力和弯曲切应力概念，掌握弯曲强度计算。 5 弯曲变形 掌握弯曲变形有关概念，会用积分法求和叠加法求弯曲变形，会解简单静不定梁。 6 应力和应变分析强度理论 这是本课程的重点和难点。要求很好掌握平面应力状态下的应力分析方法，包括二向应力状态分析——解析法，二向应力状态分析——图解法；掌握三向应力状态下的主应力和最大切应力的概念；正确理解广义胡克定律并熟练运用；正确理解常用强度理论及其应用。 7 组合变形 掌握组合变形和叠加原理，掌握拉伸或压缩与弯曲的组合，扭转与弯曲的组合，及其它组合变形下杆件的强度计算，会进行复杂受载下杆件强度的分析。 8 能量方法 掌握外力功与弹性应变能的概念，会用互等定理，卡氏定理，虚功原理，单位载荷法，莫尔积分，计算莫尔积分的图乘法计算位移（掌握任一种方法即可）。 9 静不定结构 掌握用力法解静不定结构的方法，会利用对称及反对称性质，掌握一次、二次超静定问题的计算。 10 动载荷 掌握动载荷问题中动静法的应用，杆件受冲击时的动荷系数、动应力和动变形的计算。 11 压杆稳定 掌握压杆稳定的概念，掌握两端铰支细长压杆的临界压力，其他支座条件下细长压杆的临界应力，欧拉公式的适用范围，经验公式和压杆的柔度的概念。会进行压杆稳定性计算。 12 平面图形的几何性质 掌握截面几何性质，重点掌握静矩、惯性矩、惯性积等概念和平行移轴公式。
材料力学讲解作业
材料力学讲解作业 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】
作下图所示梁的剪力图和弯矩图。 2m 1m 1m m 1kN 2kN 2kN 2kN A B C D 梁分三段，AB 、BC 为空荷载段，CD 段为均布荷载段，均布荷载q=2kN/2m=1kN/m 。 A ， B ，D 三处剪力有突变，说明有集中力作用，在A 截面有向上集中力2kN ，在B 截面有向下集中力2kN ，在D 截面有向上集中力2kN 。荷载图如图 (b)。 根据荷载图作弯矩图，如图 (c)所示。 如下图所示机构中，1,2两杆的横截面直径分别为cm d 101= ， cm d 202= ，P=10kN 。横梁ABC ，CD 视为刚体。求两杆内的应力。
p D C B A 1 22m 2m 1.5m 1m 1m CD 杆的D 支座不受力，CD 杆内也不受力，所以p 可视为作用于ABC 杆的C 端。取ABC 为受力体，受力图如图(b)所示。 MPa MPa A N MPa MPa A N kN N kN N 7.6310204 103203.12710 1041010202101622226 23111=????== =????====--πσπσ，
如图所示的阶梯形圆轴，直径分别为cm d 41=,cm d 72=。轮上三个皮带轮，输入功率为kW N 171=，kW N 132=，kW N 303=。轴的转速为n=200r/min ，材料的许用剪应力[τ]=60MPa 。试校核其强度。 1 计算各轮处的扭转外力偶矩。 m kN m kN m m kN m kN n N m m kN m kN n N m ?=??=?=??=?=??==433.1200 30 55.9621.02001355.9255.9812.02001755.9155 .9321
2012_南航816材料力学(试题)
南京航空航天大学 2012年硕士研究生入学考试初试试题（A卷） 科目代码：816科目名称：材料力学满分：150分 注意: ①认真阅读答题纸上的注意事项；②所有答案必须写在答题纸上，写在本试题纸或草稿纸上均无效；③本试题纸须随答题纸一起装入试题袋中交回！ 第一题（15分） 特技拍摄时，常使用吊威亚(钢丝)将演员吊起。为保证起吊钢丝不易被看到，钢丝直径越小越好。已知演员的标准体重为735N，起吊用钢丝的屈服极限σs = 235MPa，安全因数取4，试确定钢丝的最小直径。如果钢丝的长度为30米，则 起吊时钢丝将伸长多少毫米？如果改用σs = 650MPa高强度钢丝，钢丝直径可为 多少？这时的伸长量又为多少？（设两种钢丝的弹性模量均为E＝210GPa。） 第二题（15分） 一空心圆轴，内外径之比为0.5，许用切应力为[τ]，两端受扭转力偶 矩作用，最大承载扭矩为T ，若将轴的横截面面积增加一倍，内外径之比仍保持不变，则其最大承载扭矩为T 的多少倍？ 第三题（15分） 试作图示梁的剪力图和弯矩图。 q M e=qa2 A B a 2a 第四题（15分） 图示T形截面梁AB在B处与刚性杆BCD固连，A处是固定端，尺寸如图 所示。截面对中性轴惯性矩I ＝533cm3，其到截面底部z1=40mm，杆长L＝2m，刚性杆上作用外力F可水平方向移动。试求：（1）为使梁AB的最大拉应力值最小，F 的作用线位置x；（2）若已知F＝300kN，试求该位置时梁内的最大拉应力和最大压应力。20 A B Z2 Z1 100 20 x F 100 D C L
第五题（15分） 某一圆轴直径为D，受到轴向拉力F及扭矩M n作用如图，用电测试验测得沿R1和R2方向的应变45、45，假设材料常数E、均为已知。试求拉力F和扭矩M n。 第六题（15分） 有一横截面直径D×d =60×30 mm，长度L=2m的空心圆截面轴，材料弹性常数E＝200GPa、μ=0.3，材料许用应力［σ］＝200MPa ,受扭矩Mx = 3kN.m P 和中部集中力F =1.5kN，轴向力F N =30kN作用，试求该轴： （1）危险截面横截面上的最大切应力τmax； （2）危险截面横截面上的最大正应力σmax； （3）危险截面危险点的三个主应力、最大切应力和第一主应变； （4）用最大切应力设计准则（第三强度理论）校核该轴强度。 第七题（15分） 铰接桁架，由竖杆AB和斜杆BC组成，两杆均为弯曲刚度为EI的细长杆，在节点B处承受水平力F作用。 （1）设a 1.2 m, b 0.9 m，试确定水平力F的最大值（用υ、EI表示）。 （2）保持斜杆BC的长度不变，确定充分发挥两杆承载能力的角。 A 1.6 m F B a C b 816材料力学第2页共3页
材料力学1(答案)上课讲义
材料力学 请在以下五组题目中任选一组作答，满分100分。 第一组： 计算题（每小题25分，共100分） 1. 梁的受力情况如下图，材料的a 。 若截面为圆柱形，试设计此圆截面直径。 m kN q /10= 2. 求图示单元体的： （1）图示斜截面上的应力； （2）主方向和主应力，画出主单元体； （3）主切应力作用平面的位置及该平面上的正应力，并画出该单元体。 60x 解： （1）、斜截面上的正应力和切应力：MPa MPa o 95.34,5.6403030=-=--τσ （2）、主方向及主应力：最大主应力在第一象限中，对应的角度为0067.70=α，则主应力为：MPa MPa 0.71),(0.12131-==σσ （3）、主切应力作用面的法线方向：0/ 2 0/167.115,67.25==αα
主切应力为：/ 2/104.96ααττ-=-=MPa 此两截面上的正应力为：)(0.25/ 2/1MPa ==αασσ，主单元体如图3-2所示。 y x 67.700 33 .19O MPa 0.1211=σMPa 0.713=σ 图3-1 MPa 0.25MPa 4.96MPa 0.250 67.25MPa 0.25MPa 04.96MPa 0.25O 图3-2 3. 图中所示传动轴的转速n=400rpm ，主动轮2输入功率P2=60kW,从动轮1，3，4和5的输出功率分别为P1=18kW,P3=12kW,P4=22kW,P5=8kW 。试绘制该轴的扭矩图。
4. 用积分法求图所示梁的挠曲线方程和转角方程，并求最大挠度和转角。各梁EI均为常数。 第二组： 计算题（每小题25分，共100分） 1. 简支梁受力如图所示。采用普通热轧工字型钢，且已知= 160MPa。试确定工字型钢型号，并按最大切应力准则对梁的强度作全面校核。（已知选工字钢No.32a：W = 69 2.2 cm3，Iz = 11075.5 cm4）
材料力学-第一章
2005年注册岩土工程师考前辅导精讲班 材料力学 第二讲剪切 【内容提要】 本讲主要讲连接件和被连接件的受力分析，区分剪切面与挤压面的区别，剪切和挤压的计算分析，剪力互等定理的意义及剪切虎克定律的应用。 【重点、难点】 本讲的重点是剪切和挤压的受力分析和破坏形式及其实用计算，难点是剪切面和挤压面的区分，挤压面积的计算。 一、实用(假定)计算法的概念 螺栓、销钉、铆钉等工程上常用的连接件及其被连接的构件在连接处的受力与变形一般均较复杂，要精确分析其应力比较困难，同时也不实用，因此，工程上通常采用简化分析方法或称为实用(假定)计算法。具体是： 1．对连接件的受力与应力分布进行简化假定，从而计算出各相关部分的“名义应力”；2．对同样连接件进行破坏实验，由破坏载荷采用同样的计算方法，确定材料的极限应力。 然后，综合根据上述两方面，建立相应的强度条件，作为连接件设计的依据。实践表明，只要简化假定合理，又有充分的试验依据，这种简化分析方法是实用可靠的。 二、剪切与剪切强度条件 当作为连接件的铆钉、螺栓、销钉、键等承受一对大小相等、方向相反、作用线互相平行且相距很近的力作用时，当外力过大；其主要破坏形式之一是沿剪切面发生剪切破坏，如图2-1所示的铆钉连接中的铆钉。因此必须考虑其剪切强度问题。
连接件(铆钉)剪切面上剪应力r：假定剪切面上的剪应力均匀分布。于是，剪应力与相应剪应力强度条件分别为 （2-1） （2-2） 式中：为剪切面上内力剪力；为剪切面的面积；[ ]为许用剪应力，其值等于连接件的剪切强度极限除以安全系数。如上所述，剪切强度极限值，也是按式(2-1)由剪切破坏载荷确定的。 需要注意，正确确定剪切面及相应的剪力。例如图2-1(a)中铆钉只有一个剪切面，而图2-1(b) 中铆钉则有两个剪切面。相应的剪力值均为P。 三、挤压与挤压强度条件 在承载的同时，连接件与其所连接的构件在相互直接接触面上发生挤压，因而产生的应力称为挤压应力。当挤压应力过大时，将导致两者接触面的局部区域产生显著塑性变形，因而影响它们的正常配合工作，连接松动。为此必须考虑它们的挤压强度问题。如图2—2所示的铆钉连接中的铆钉与钢板间的挤压。
材料力学扭转详细讲解和题目,非常好
材料力学扭转 6.1 扭转的概念 扭转是杆件变形的一种基本形式。在工程实际中以扭转为主要变形的杆件也是比较多的，例如图6-1所示汽车方向盘的操纵杆，两端分别受到驾驶员作用于方向盘上的外力偶和转向器的反力偶的作用；图6-2所示为水轮机与发电机的连接主轴，两端分别受到由水作用于叶片的主动力偶和发电机的反力偶的作用；图6-3所示为机器中的传动轴，它也同样受主动力偶和反力偶的作用，使轴发生扭转变形。 图6—1 图6—2 图6—3 这些实例的共同特点是：在杆件的两端作用两个大小相等、方向相反、且作用平面与杆件轴线垂直的力偶，使杆件的任意两个截面都发生绕杆件轴线的相对转动。这种形式的变形称为扭转变形（见图6-4）。以扭转变形为主的直杆件称为轴。若杆件的截面为圆形的轴称为圆轴。 图6—4 6.2 扭矩和扭矩图 6.2.1外力偶矩 作用在轴上的外力偶矩，可以通过将外力向轴线简化得到，但是，在多数情况下，则是通过轴所传递的功率和轴的转速求得。它们的关系式为
n P M 9550= （6-1） 其中：M ——外力偶矩（N ·m ）; P ——轴所传递的功率（KW ）； n ——轴的转速（r ／min ）。 外力偶的方向可根据下列原则确定：输入的力偶矩若为主动力矩则与轴的转动方向相同；输入的力偶矩若为被动力矩则与轴的转动方向相反。 6.2.2 扭矩 圆轴在外力偶的作用下，其横截面上将产生连续分布内力。根据截面法，这一分布内力应组成一作用在横截面内的合力偶，从而与作用在垂直于轴线平面内的外力偶相平衡。由分布内力组成的合力偶的力偶矩，称为扭矩，用n M 表示。扭矩的量纲和外力偶矩的量纲相同，均为N·m 或kN·m 。 当作用在轴上的外力偶矩确定之后，应用截面法可以很方便地求得轴上的各横截面内的扭矩。如图6-5（a ）所示的杆，在其两端有一对大小相等、转向相反，其矩为M 的外力偶作用。为求杆任一截面m-m 的扭矩，可假想地将杆沿截面m-m 切开分成两段，考察其中任一部分的平衡，例如图6-5（b ）中所示的左端。由平衡条件 0)(=∑F M X 可得 M M n = 图6—5 注意，在上面的计算中，我们是以杆的左段位脱离体。如果改以杆的右端为脱离体，则在同一横截面上所求得的扭矩与上面求得的扭矩在数值上完全相同，但转向却恰恰相反。为了使从左段杆和右段杆求得的扭矩不仅有相同的数值而且有相同的正负号，我们对扭矩的 正负号根据杆的变形情况作如下规定：把扭矩当矢量，即用右 手的四指表示扭矩的旋转方向，则右手的大拇指所表示的方向 即为扭矩的矢量方向。如果扭矩的矢量方向和截面外向法线的 方向相同，则扭矩为正扭矩，否则为负扭矩。这种用右手确定 扭矩正负号的方法叫做右手螺旋法则。如图6-6所示。 按照这一规定，园轴上同一截面的扭矩（左与右）便具 有相同的正负号。应用截面法求扭矩时，一般都采用设正法， 即先假设截面上的扭矩为正，若计算所得的符号为负号则说明 扭矩转向与假设方向相反。 当一根轴同时受到三个或三个以上外力偶矩作用时，其各 图6-6 扭矩正负号规定 段横断面上的扭矩须分段应用截面法计算。