内蒙古（对口招生）装备制造类 《机械基础》项目三任务十 45分钟专题训练卷

内蒙古（对口招生）装备制造类《机械基础》45分钟专题训练卷专辑，共241份试卷。试卷命题与高考紧密相关，精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固装备制造类理论知识，熟悉高考题型和命题规律，提高解题能力和应试技巧，为高考取得优异成绩打下坚实的基础，本训练卷适用于即将参加装备制造类高考的学生。 与本专辑配套的还有内蒙古对口招生考试《机械制图》《机械加工技术》《电工电子技术与技能》《电器及PLC控制技术》45分钟专题训练卷专辑，欢迎同学和老师们下载使用。 内蒙古（对口招生）装备制造类 《机械基础》 项目三：直杆的基本变形 任务十：交变应力与疲劳强度 时间：45分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题2分，共40分） 1. 金属材料的疲劳断裂通常发生在（ ） A. 弹性变形阶段 B. 塑性变形阶段 C. 断裂阶段 D. 屈服阶段 2. 轴、齿轮、弹簧等需要承受交变载荷作用的零件，在选择材料时必须考虑的性能是（ ） A. 塑性 B. 硬度 C. 强度 D. 疲劳强度 3. 金属材料在交变应力长期作用下，发生破坏的现象称为（ ） A. 弹性失效 B. 塑性失效 C. 疲劳失效 D. 冲击失效 4. 轴表面进行喷丸或辗轧的目的是（ ） A. 使尺寸精确 B. 降低应力集中的敏感性 C. 提高轴的耐蚀性 D. 美观 5. 金属材料在交变应力作用下发生的破坏称为（ ） A. 塑性变形 B. 疲劳破坏 C. 韧性断裂 D. 脆性断裂 6. 旋转轴表面某点在运转中承受大小相等的拉应力和压应力交替作用，该点的应力循环属于（ ） A. 对称循环变应力 B. 脉动循环变应力 C. 静态拉伸应力 D. 静态压缩应力 7. 做疲劳强度试验时，试样承受的载荷为（ ） A. 静载荷 B. 冲击载荷 C. 交变载荷 D. 以上都不正确 8. 作疲劳试验时，试样承受的载荷为（ ） A. 静载荷 B. 冲击载荷 C. 交变载荷 D. 动载荷 9. 在交变应力的作用下，零件的失效形式主要是（ ） A. 塑性变形 B. 断裂 C. 弹性变形 D. 疲劳断裂 10. 对于脆性材料（如铸铁），其许用应力通常以_____为基础确定。（ ） A. 弹性极限 B. 屈服极限 C. 强度极限 D. 比例极限 11. 金属材料在交变应力作用下发生断裂的现象称为（ ） A. 塑性断裂 B. 脆性断裂 C. 冲击断裂 D. 疲劳断裂 12. 受轴向载荷的紧螺栓连接，当螺栓总拉力 F0 和残余预紧力 F1 不变，减小螺栓刚度 Cb 或增大被连接件刚度 Cm 时，螺栓的疲劳强度（ ） A. 提高 B. 降低 C. 不变 D. 可能提高也可能降低 13. 在进行材料的疲劳强度计算时，其极限应力应为材料的（ ） A. 屈服点 B. 疲劳极限 C. 强度极限 D. 弹性极限 14. 增大阶梯轴圆角半径的主要目的是（ ） A. 使零件轴向定位可靠 B. 降低应力集中，提高轴的疲劳强度 C. 使轴加工方便 D. 外形美观 15. 测定疲劳强度时，工程上规定钢铁材料的应力循环次数取（ ） A. 1 B. 1 C. 1 D. 109 16. 金属材料的疲劳极限是指在规定循环次数下不发生断裂的（ ） A. 最大应力 B. 最小应力 C. 平均应力 D. 应力幅值 17. 金属材料的疲劳断裂通常（ ） A. 有明显塑性变形 B. 强度高于抗拉强度 C. 发生在屈服之后 D. 无明显塑性变形 18. 在完全对称循环交变应力中，最大应力为 120 MPa，最小应力为（ ） A. −120 MPa B. 0 MPa C. 60 MPa D. 240 MPa 19. 某零件承受的最大应力为 160 MPa，最小应力为 40 MPa，则其应力幅为（ ） A. 40 MPa B. 60 MPa C. 100 MPa D. 120 MPa 20. 疲劳断裂的裂纹通常首先出现在零件的哪个部位（ ） A. 应力较小的内部区域 B. 截面均匀的中心区域 C. 应力集中的表面区域 D. 温度稳定的端部区域 二、填空题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 如果材料内部某点应力超过其接触疲劳强度，就会形成______，随着其扩展和连接，材料表面出现许多月牙形浅坑，称为______。 22. 交变应力在一次完整循环中所经历的最大应力和最小应力之差的一半，称为______。 23. 交变应力在一次循环中最大应力与最小应力的平均值，称为______。 24. 材料在无限次交变应力作用下仍不发生疲劳破坏时所能承受的最大应力，称为材料的______。 25. 零件表面越粗糙，表面微小凹痕越容易造成应力集中，通常会使零件的疲劳强度______。 26. 在稳定交变载荷作用下，应力随时间作周期性变化，这种应力称为______；最大应力与最小应力的平均值称为______。 27. 交变应力的最大应力与最小应力之差的一半称为______，通常用符号______表示。 28. 材料经过规定循环次数而不发生疲劳破坏所能承受的最大应力，称为该材料的______。 29. 零件上的键槽、油孔和尖锐缺口会使局部应力增大，这种现象称为______。 30. 在零件表面形成适当的残余______应力，能够抑制疲劳裂纹的萌生和扩展，提高零件的疲劳强度。 三、判断题（本大题共10小题，每题1分，共10分） 31. 交变应力作用下的疲劳破坏与静应力作用下的破坏是相同的（ ） 32. 构件的工作应力若小于许用应力，则一定不会发生破坏。（ ） 33. 容易使零件产生疲劳失效的载荷是冲击载荷。 （ ） 34. 提高表面质量可显著改善零件的疲劳寿命（ ） 35. 钢铁材料，疲劳强度是材料经受次交变载荷作用而不断裂时的最大应力。（ ） 36. 变应力只能由变载荷产生。（ ） 37. 机械轴在工作中承受大小和方向随时间作周期性变化的应力，这种应力属于交变应力。（ ） 38. 零件承受交变载荷时，只要最大应力未超过材料的屈服极限，就不会发生疲劳破坏。（ ） 39. 在材料和表面状态相同的条件下，减小交变应力的应力幅，通常有利于提高零件的疲劳寿命。（ ） 40. 在交变载荷作用下，零件上的圆角、键槽等截面突变处通常容易产生疲劳裂纹。（ ） 四、简答题（本大题共4小题，每题5分，共20分） 41. 机械零件在交变应力作用下，失效形式是什么？与哪些因素有关？ 42. 下图为汽车上的钢板弹簧，请说明其属于哪种梁，并说明其特点。 43. 疲劳强度 44. 疲劳极限。 五、综合应用题（本大题共1小题，每题10分，共10分） 45. 某机械设备采用两端铰支的圆截面钢制压杆承受周期性轴向压力。压杆原始直径为 20 mm，长度为 1200 mm，材料弹性模量为 。工作压力在 8 kN 和 32 kN 之间循环变化。材料的对称循环疲劳极限为 ，抗拉强度为 。按简化的 Goodman 疲劳准则计算疲劳安全系数，并按压杆两端铰支的欧拉公式进行稳定性校核。设计要求压杆的稳定安全系数不小于 1.5。（1）计算该压杆的平均应力和应力幅，并根据计算疲劳安全系数。（2）计算该压杆的欧拉临界压力，并判断在最大工作压力下是否满足稳定性要求。（3）若仅增大压杆直径，计算满足稳定安全系数要求的最小直径，并从标准直径 30 mm 和 32 mm 中选择合适的规格。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $ 内蒙古（对口招生）装备制造类《机械基础》45分钟专题训练卷专辑，共241份试卷。试卷命题与高考紧密相关，精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固装备制造类理论知识，熟悉高考题型和命题规律，提高解题能力和应试技巧，为高考取得优异成绩打下坚实的基础，本训练卷适用于即将参加装备制造类高考的学生。 与本专辑配套的还有内蒙古对口招生考试《机械制图》《机械加工技术》《电工电子技术与技能》《电器及PLC控制技术》45分钟专题训练卷专辑，欢迎同学和老师们下载使用。 内蒙古（对口招生）装备制造类 《机械基础》 项目三：直杆的基本变形 任务十：交变应力与疲劳强度 时间：45分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题2分，共40分） 1. 金属材料的疲劳断裂通常发生在（ ） A. 弹性变形阶段 B. 塑性变形阶段 C. 断裂阶段 D. 屈服阶段 【答案】A 【解析】疲劳断裂通常在材料尚未发生明显塑性变形的弹性变形阶段发生，因此选A。 2. 轴、齿轮、弹簧等需要承受交变载荷作用的零件，在选择材料时必须考虑的性能是（ ） A. 塑性 B. 硬度 C. 强度 D. 疲劳强度 【答案】D 【解析】承受交变载荷的零件容易发生疲劳破坏，选材时必须考虑材料的疲劳强度，因此选D。 3. 金属材料在交变应力长期作用下，发生破坏的现象称为（ ） A. 弹性失效 B. 塑性失效 C. 疲劳失效 D. 冲击失效 【答案】C 【解析】金属材料在交变应力长期作用下产生裂纹并最终破坏的现象称为疲劳失效，因此选C。 4. 轴表面进行喷丸或辗轧的目的是（ ） A. 使尺寸精确 B. 降低应力集中的敏感性 C. 提高轴的耐蚀性 D. 美观 【答案】B 【解析】喷丸或辗轧可使轴表层产生残余压应力，降低应力集中的敏感性，因此选B。 5. 金属材料在交变应力作用下发生的破坏称为（ ） A. 塑性变形 B. 疲劳破坏 C. 韧性断裂 D. 脆性断裂 【答案】B 【解析】疲劳破坏是金属材料在交变应力作用下，经过一定循环次数后发生的断裂现象；塑性变形是材料产生永久变形但未断裂；韧性断裂和脆性断裂是材料在静载荷下的不同断裂方式 。 6. 旋转轴表面某点在运转中承受大小相等的拉应力和压应力交替作用，该点的应力循环属于（ ） A. 对称循环变应力 B. 脉动循环变应力 C. 静态拉伸应力 D. 静态压缩应力 【答案】A 【解析】该点承受的拉应力与压应力大小相等、方向相反，平均应力为零，属于对称循环变应力。 7. 做疲劳强度试验时，试样承受的载荷为（ ） A. 静载荷 B. 冲击载荷 C. 交变载荷 D. 以上都不正确 【答案】C 【解析】疲劳破坏是在反复变化的应力作用下产生的，因此疲劳强度试验中的试样承受交变载荷，选C。 8. 作疲劳试验时，试样承受的载荷为（ ） A. 静载荷 B. 冲击载荷 C. 交变载荷 D. 动载荷 【答案】C 【解析】疲劳强度（疲劳极限）是指金属材料在无限多次交变载荷作用下而不被破坏的最大应力。 9. 在交变应力的作用下，零件的失效形式主要是（ ） A. 塑性变形 B. 断裂 C. 弹性变形 D. 疲劳断裂 【答案】D 【解析】交变应力会使零件产生疲劳裂纹并逐渐扩展，经过一定循环次数后可能导致疲劳断裂，因此主要失效形式是疲劳断裂，选D。 10. 对于脆性材料（如铸铁），其许用应力通常以_____为基础确定。（ ） A. 弹性极限 B. 屈服极限 C. 强度极限 D. 比例极限 【答案】C 【解析】脆性材料无明显屈服阶段，断裂是其失效标志，故以强度极限（断裂时的最大应力）作为极限应力，再除以安全系数得到许用应力。 11. 金属材料在交变应力作用下发生断裂的现象称为（ ） A. 塑性断裂 B. 脆性断裂 C. 冲击断裂 D. 疲劳断裂 【答案】D 【解析】金属材料在交变应力作用下，经过一定循环次数后产生的断裂属于疲劳断裂，因此选D。 12. 受轴向载荷的紧螺栓连接，当螺栓总拉力 F0 和残余预紧力 F1 不变，减小螺栓刚度 Cb 或增大被连接件刚度 Cm 时，螺栓的疲劳强度（ ） A. 提高 B. 降低 C. 不变 D. 可能提高也可能降低 【答案】A 【解析】减小螺栓刚度 Cb 或增大被连接件刚度 Cm 会使螺栓的应力幅减小，从而提高螺栓的疲劳强度。 13. 在进行材料的疲劳强度计算时，其极限应力应为材料的（ ） A. 屈服点 B. 疲劳极限 C. 强度极限 D. 弹性极限 【答案】B 【解析】疲劳强度计算应以材料在规定循环次数下所能承受的疲劳极限作为极限应力，因此选B。 14. 增大阶梯轴圆角半径的主要目的是（ ） A. 使零件轴向定位可靠 B. 降低应力集中，提高轴的疲劳强度 C. 使轴加工方便 D. 外形美观 【答案】B 【解析】增大阶梯轴圆角半径可缓和截面突变，减小应力集中，从而提高轴的疲劳强度，因此选B。 15. 测定疲劳强度时，工程上规定钢铁材料的应力循环次数取（ ） A. 1 B. 1 C. 1 D. 109 【答案】B 【解析】工程上通常将钢铁材料的应力循环次数规定为107次，以此测定其疲劳强度，因此选B。 16. 金属材料的疲劳极限是指在规定循环次数下不发生断裂的（ ） A. 最大应力 B. 最小应力 C. 平均应力 D. 应力幅值 【答案】A 【解析】疲劳极限是指材料在无限多次（规定循环次数）交变应力作用下不发生疲劳断裂时所能承受的最大应力，即应力循环中的最大应力，因此应选A。解析中给出的σa=(σmax-σmin)/2只是应力幅值的定义式，只有在对称循环（平均应力为零）时才有σa=|σmax|，即最大应力与应力幅值在数值上相等；题干未限定为对称循环，不能把疲劳极限等同于应力幅值，故不选D。 17. 金属材料的疲劳断裂通常（ ） A. 有明显塑性变形 B. 强度高于抗拉强度 C. 发生在屈服之后 D. 无明显塑性变形 【答案】D 【解析】疲劳断裂通常发生在低于材料屈服强度的应力水平下，裂纹扩展和最终断裂前一般没有明显的塑性变形，因此应选D。 18. 在完全对称循环交变应力中，最大应力为 120 MPa，最小应力为（ ） A. −120 MPa B. 0 MPa C. 60 MPa D. 240 MPa 【答案】A 【解析】完全对称循环的最大应力与最小应力数值相等、符号相反，因此最小应力为−120 MPa。该循环的平均应力为零。 19. 某零件承受的最大应力为 160 MPa，最小应力为 40 MPa，则其应力幅为（ ） A. 40 MPa B. 60 MPa C. 100 MPa D. 120 MPa 【答案】B 【解析】应力幅等于最大应力与最小应力之差的一半，即 σa＝（160−40）÷2＝60 MPa，因此选B。最大应力与最小应力的平均值是平均应力，不是应力幅。 20. 疲劳断裂的裂纹通常首先出现在零件的哪个部位（ ） A. 应力较小的内部区域 B. 截面均匀的中心区域 C. 应力集中的表面区域 D. 温度稳定的端部区域 【答案】C 【解析】零件表面存在划痕、尖角、螺纹根部等缺陷时，容易产生应力集中，疲劳裂纹通常从这些高应力区域起始。裂纹形成后会逐步扩展，最终导致断裂。 二、填空题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 如果材料内部某点应力超过其接触疲劳强度，就会形成______，随着其扩展和连接，材料表面出现许多月牙形浅坑，称为______。 【答案】① 疲劳裂纹 ② 疲劳点蚀 【解析】接触应力超过接触疲劳强度会形成疲劳裂纹，裂纹扩展连接后使表面形成月牙形浅坑，即疲劳点蚀。 22. 交变应力在一次完整循环中所经历的最大应力和最小应力之差的一半，称为______。 【答案】应力幅 【解析】应力幅表示交变应力变化范围的一半，计算式为 σa＝（σmax−σmin）/2，是描述交变应力大小的重要参数。 23. 交变应力在一次循环中最大应力与最小应力的平均值，称为______。 【答案】平均应力 【解析】平均应力等于最大应力与最小应力之和的一半，计算式为 σm＝（σmax＋σmin）/2。完全对称循环时，平均应力为零。 24. 材料在无限次交变应力作用下仍不发生疲劳破坏时所能承受的最大应力，称为材料的______。 【答案】疲劳极限 【解析】疲劳极限是材料在规定循环特征和规定试验条件下，经过无限次或规定次数循环而不发生疲劳破坏时的最大应力。它是进行疲劳强度设计的重要依据。 25. 零件表面越粗糙，表面微小凹痕越容易造成应力集中，通常会使零件的疲劳强度______。 【答案】降低 【解析】粗糙表面上的微小缺口会产生局部应力集中，促进疲劳裂纹萌生，因此零件表面粗糙度增大时，疲劳强度通常降低。 26. 在稳定交变载荷作用下，应力随时间作周期性变化，这种应力称为______；最大应力与最小应力的平均值称为______。 【答案】交变应力；平均应力 【解析】应力随时间作周期性变化称为交变应力；最大应力与最小应力的平均值称为平均应力，σm=(σmax+σmin)/2。 27. 交变应力的最大应力与最小应力之差的一半称为______，通常用符号______表示。 【答案】应力幅； 【解析】应力幅等于最大应力与最小应力之差的一半，表示为σa=(σmax−σmin)/2，故两空分别为应力幅和σa。 28. 材料经过规定循环次数而不发生疲劳破坏所能承受的最大应力，称为该材料的______。 【答案】疲劳强度 【解析】疲劳强度是材料在规定循环次数下抵抗疲劳破坏的应力指标。 29. 零件上的键槽、油孔和尖锐缺口会使局部应力增大，这种现象称为______。 【答案】应力集中 【解析】键槽、油孔和尖锐缺口会改变零件截面的连续性，使缺口附近的局部应力高于名义应力，这种现象称为应力集中。应力集中会降低零件的疲劳强度。 30. 在零件表面形成适当的残余______应力，能够抑制疲劳裂纹的萌生和扩展，提高零件的疲劳强度。 【答案】压 【解析】表面残余压应力能够抵消部分交变拉应力，减小疲劳裂纹形成和扩展的倾向，因此喷丸等工艺形成的表面残余压应力有利于提高疲劳强度。 三、判断题（本大题共10小题，每题1分，共10分） 31. 交变应力作用下的疲劳破坏与静应力作用下的破坏是相同的（ ） 【答案】错误 【解析】错误。金属材料在交变应力作用下，即使最大应力远低于静载荷下的强度极限，甚至低于屈服极限，经过一定时间或一定循环次数后仍可能产生裂纹并发生断裂，这种破坏称为疲劳破坏。疲劳破坏与静应力作用下的破坏机理和表现不同。 32. 构件的工作应力若小于许用应力，则一定不会发生破坏。（ ） 【答案】正确 【解析】许用应力是保证构件安全工作的最大允许应力，工作应力小于许用应力时，构件处于安全状态，不会破坏。 33. 容易使零件产生疲劳失效的载荷是冲击载荷。 （ ） 【答案】错误 【解析】冲击载荷主要导致冲击破坏，容易引起疲劳失效的是长期反复作用的交变载荷，因此说法错误。 34. 提高表面质量可显著改善零件的疲劳寿命（ ） 【答案】正确 【解析】提高零件表面质量可减少表面缺陷和应力集中，延缓疲劳裂纹的产生，从而显著改善疲劳寿命，因此说法正确。 35. 钢铁材料，疲劳强度是材料经受次交变载荷作用而不断裂时的最大应力。（ ） 【答案】正确 【解析】疲劳强度是指金属材料在交变载荷作用下，经过规定的循环次数而不发生疲劳破坏时所能承受的最大应力。对于钢铁材料，通常将经受107次循环而不断裂视为达到无限寿命，因此题干说法正确。对称循环疲劳试验常用于测定材料的对称循环疲劳强度；工程上通常取钢铁材料107次循环、有色金属108次循环作为无限寿命的试验依据。 36. 变应力只能由变载荷产生。（ ） 【答案】错误 【解析】变应力不仅可由变载荷产生，也可由构件运动、截面变化或应力集中等因素产生，因此说法错误。 37. 机械轴在工作中承受大小和方向随时间作周期性变化的应力，这种应力属于交变应力。（ ） 【答案】正确 【解析】交变应力是指应力的大小或方向随时间作周期性变化的应力。机械轴在周期性载荷作用下通常会产生交变应力。 38. 零件承受交变载荷时，只要最大应力未超过材料的屈服极限，就不会发生疲劳破坏。（ ） 【答案】错误 【解析】疲劳破坏可能在最大应力低于材料屈服极限时发生。零件长期承受交变载荷，裂纹会逐渐萌生和扩展，最终可能导致疲劳断裂。 39. 在材料和表面状态相同的条件下，减小交变应力的应力幅，通常有利于提高零件的疲劳寿命。（ ） 【答案】正确 【解析】应力幅减小后，零件每次循环承受的应力变化程度降低，疲劳裂纹萌生和扩展的速度通常会减慢，因此疲劳寿命一般会提高。 40. 在交变载荷作用下，零件上的圆角、键槽等截面突变处通常容易产生疲劳裂纹。（ ） 【答案】正确 【解析】圆角、键槽等截面突变处容易产生应力集中，使局部实际应力高于名义应力。在交变载荷作用下，这些部位通常是疲劳裂纹的易发位置。 四、简答题（本大题共4小题，每题5分，共20分） 41. 机械零件在交变应力作用下，失效形式是什么？与哪些因素有关？ 【答案】机械零件在交变应力作用下的主要失效形式是疲劳破坏，通常表现为疲劳裂纹的萌生、扩展并最终导致疲劳断裂。疲劳破坏与金属材料的性质、零件的几何形状、表面质量、应力状态、载荷特性以及工作环境等因素有关。 【解析】交变应力作用下，零件的应力随时间反复变化，材料内部或表面容易产生疲劳裂纹。裂纹在反复载荷作用下逐渐扩展，最终导致零件疲劳断裂，因此其主要失效形式是疲劳破坏。疲劳破坏与材料性质、零件几何形状和尺寸、表面质量、应力状态、载荷特性以及工作环境等因素有关，其中表面缺陷、应力集中和恶劣环境通常会降低疲劳寿命。 42. 下图为汽车上的钢板弹簧，请说明其属于哪种梁，并说明其特点。 【答案】此为变截面梁。变截面梁的截面尺寸沿长度变化，截面尺寸是按各截面的弯矩来设计的，采用变截面梁可以提高梁的抗弯强度，还可节省材料。 43. 疲劳强度 【答案】材料在交变载荷作用下，经受无限次循环而不发生破坏的最大应力值。 【解析】疲劳强度是材料在交变载荷作用下，经过规定的循环次数而不发生疲劳破坏时所能承受的最大应力。对于具有明显疲劳极限的钢铁材料，通常把经过约107次循环而不破坏时的最大应力作为疲劳强度；在理想化表述中，也可称为材料无限寿命条件下的最大应力。 44. 疲劳极限。 【答案】金属材料在无限多次交变载荷作用下而不破坏的最大应力称为疲劳强度或疲劳极限。 【解析】疲劳极限是指金属材料在交变载荷作用下，经过无限多次循环而不发生疲劳破坏时所能承受的最大应力。对于具有明显疲劳极限的钢铁材料，疲劳极限通常与疲劳强度按无限寿命定义时的含义相同。 五、综合应用题（本大题共1小题，每题10分，共10分） 45. 某机械设备采用两端铰支的圆截面钢制压杆承受周期性轴向压力。压杆原始直径为 20 mm，长度为 1200 mm，材料弹性模量为 。工作压力在 8 kN 和 32 kN 之间循环变化。材料的对称循环疲劳极限为 ，抗拉强度为 。按简化的 Goodman 疲劳准则计算疲劳安全系数，并按压杆两端铰支的欧拉公式进行稳定性校核。设计要求压杆的稳定安全系数不小于 1.5。（1）计算该压杆的平均应力和应力幅，并根据计算疲劳安全系数。（2）计算该压杆的欧拉临界压力，并判断在最大工作压力下是否满足稳定性要求。（3）若仅增大压杆直径，计算满足稳定安全系数要求的最小直径，并从标准直径 30 mm 和 32 mm 中选择合适的规格。 【答案】（1）截面积为。平均压力为 ，压力幅为。平均应力为；应力幅为。疲劳安全系数为。（2）截面惯性矩为。欧拉临界压力为 。要求临界压力至少为。由于 ，该压杆不满足稳定性要求。（3）由 ，所需最小直径为。30 mm 直径满足要求，32 mm 直径也满足要求，选择 30 mm 规格较为经济。 【解析】A=314.16 mm2，Pm=20 kN、Pa=12 kN，故σm=63.66 MPa、σa=38.20 MPa，疲劳安全系数n=3.14。两端铰支时I=7853.98 mm4， kN，稳定系数0.347<1.5，不满足要求。由∝得 mm；30 mm和32 mm均合格，选30 mm。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $