长度相等的两根受扭圆轴，一为空心圆轴，一为实心圆轴，两者的材料相同，受力情况也一样。实心轴直径为d；空心轴的外径为D，内径为d₀，且。试求当空心轴与实心轴的最大切应力均达到材料的许用切应力（τ_max=[τ]），扭矩T相等时的重量比和刚度比。

直径d=50mm的等直圆杆，在自由端截面上承受外力偶M_e=6kN·m，而在圆杆表面上的A点将移动到A₁点，如图所示。已知Δs=AA₁=3mm，圆杆材料的弹性模量E=210GPa，试求泊松比ν（提示：各向同性材料的三个弹性常数E、G、ν间存在如下关系：）

已知钻探机钻杆的外径D=60mm，内径d=50mm，功率P=7.355kW，转速n=180r/min，钻杆入土深度l=40m，钻杆材料的G=80GMPa，许用切应力[τ]=40MPa。假设土壤对钻杆的阻力是沿长度均匀分布的，试求：
（1）单位长度上土壤对钻杆的阻力矩集度m；
（2）作钻杆的扭矩图，并进行强度校核；
（3）两端截面的相对扭转角。

图示绞车由两人同时操作，若每人在手柄上沿着旋转的切向作用力F均为0.2kN，已知轴材料的许用切应力[τ]=40MPa，试求：
（1）AB轴的直径；
（2）绞车所能吊起的最大重量。

空心钢轴的外径D=100mm，内径d=50mm。已知间距为l=7.2m的两横截面的相对扭转角φ=1.8°，材料的切变模量G=80GPa。试求：
（1）轴内的最大切应力；
（2）当轴以n=80r/min的速度旋转时，轴所传递的功率。

实心圆轴的直径d=100mm，长l=1m，其两端所受外力偶矩M_e=14kN·m，材料的切变模量G=80GPa。试求：
（1）最大切应力及两端面间的相对转角；
（2）图示截面上A、B、C三点处切应力的数值及方向；
（3）C点处的切应变。

刚性梁AB用两根钢杆AC、BD悬挂着，其受力如图所示。已知钢杆AC和BD的直径分别为d₁=25mm和d₂=18mm，钢的许用应力[σ]=170MPa，弹性模量E=210GPa。试校核钢杆的强度，并计算钢杆的变形Δl_AC、Δl_BD及A、B两点的竖向位移Δ_A、Δ_B。

一结构受力如图所示，杆件AB、CD、EF、GH都由两根不等边角钢组成。已知材料的许用应力[σ]=170MPa，材料的弹性模量E=210GPa，杆AC及EG可视为刚性的。试选择各杆的角钢型号，并分别求点D、C、A处的铅垂位移Δ_D、Δ_C、Δ_A。

一桁架如图所示。各杆都由两个等边角钢组成。已知材料的许用应力[σ]=170MPa，试选择AC和CD的角钢型号。

简单桁架及其受力如图所示，水平杆BC的长度l保持不变，斜杆AB的长度可随夹角Θ的变化而改变。两杆由同一种材料制造，且材料的许用拉应力和许用压应力相等。要求两杆内的应力同时达到许用应力，且结构的总重量为最小时，试求：
（1）两杆的夹角；
（2）两杆横截面面积的比值。