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问答题 由钢芯（直径30mm）和铝壳（外径40mm、内径30mm）组成的复合材料圆轴，一端固定，另一端承受外加力偶，如图所示。已知铝壳中的最大切应力τ_amax=60MPa，切变模量Ga=27GPa，钢的切变模量Gs=80GPa。试求钢芯横截面上的最大切应力τ_smax。

参考答案：

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1.问答题 直径d=25mm的钢轴上焊有两凸台，凸台上套有外径D=75mm、壁厚δ=1.25mm的薄壁管，当杆承受外扭转力遇矩T=73.6N·m时，将薄壁管与凸台焊在一起，然后再卸去外力偶。假定凸台不变形，薄壁管与轴的材料相同，切变模量G=40MPa。试：
1．分析卸载后轴和薄壁管的横截面上有没有内力，二者如何平衡？
2．确定轴和薄壁管横截面上的最大切应力。

参考答案：

2.问答题 图示三杆受相同的外扭转力偶作用。已知T=30N·m，且最大切应力均不能超过60MPa。试确定杆的横截面尺寸；若三者长度相等，试比较三者的重量。

参考答案：

3.问答题 矩形和正方形截面杆下端固定，上端承受外扭转力偶作用，如图所示。若已知T=400N·m，试分别确定二杆横截面上的最大切应力。

参考答案：

4.问答题 由同一材料制成的实心和空心圆轴，二者长度和质量均相等。设实心轴半径为R₀，空心圆轴的内、外半径分别为R1和R2，且R1/R2=n，二者所承受的外扭转力偶矩分别为Ts和Th。若二者横截面上的最大切应力相等，试证明：

参考答案：

5.问答题 图示芯轴AB与轴套CD的轴线重合，二者在B、C处连成一体；在D处无接触。已知芯轴直径d=66mm；轴套的外径D=80mm，壁厚δ=6mm。若二者材料相同，所能承受的最大切应力不得超过60MPa。试求结构所能承受的最大外扭转力偶矩T。

参考答案：

6.问答题 图示实心圆轴承受外扭转力偶，其力偶矩T=3kN·m。试求：

去掉r=15mm以内部分，横截面上的最大切应力增加的百分比。

参考答案：

7.问答题 图示实心圆轴承受外扭转力偶，其力偶矩T=3kN·m。试求：

轴横截面上半径r=15mm以内部分承受的扭矩所占全部横截面上扭矩的百分比

参考答案：

8.问答题 图示实心圆轴承受外扭转力偶，其力偶矩T=3kN·m。试求：

轴横截面上的最大切应力

参考答案：

9.单项选择题 等截面圆轴材料的切应力－切应变关系如图中所示。圆轴受扭后，已知横截面上点a（ρ_a=d/4）的切应变γ_a=γ_s，若扭转时截面依然保持平面，则根据图示的τ—γ关系，可以推知横截面上的切应力分布。试判断图中所示的四种切应力分布哪一种是正确的。（）

A.A
B.B
C.C
D.D

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10.单项选择题 由两种不同材料组成的圆轴，里层和外层材料的切变模量分别为G₁和G₂，且G₁=2G₂。圆轴尺寸如图所示。圆轴受扭时，里、外层之间无相对滑动。关于横截面上的切应力分布，有图中所示的四种结论，试判断哪一种是正确的？（）

A.A
B.B
C.C
D.D

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