由鋼芯(直徑30mm)和鋁殼(外徑40mm、內(nèi)徑30mm)組成的復(fù)合材料圓軸,一端固定,另一端承受外加力偶,如圖所示。已知鋁殼中的最大切應(yīng)力τamax=60MPa,切變模量Ga=27GPa,鋼的切變模量Gs=80GPa。試求鋼芯橫截面上的最大切應(yīng)力τsmax。
直徑d=25mm的鋼軸上焊有兩凸臺(tái),凸臺(tái)上套有外徑D=75mm、壁厚δ=1.25mm的薄壁管,當(dāng)桿承受外扭轉(zhuǎn)力遇矩T=73.6N·m時(shí),將薄壁管與凸臺(tái)焊在一起,然后再卸去外力偶。假定凸臺(tái)不變形,薄壁管與軸的材料相同,切變模量G=40MPa。試: 1.分析卸載后軸和薄壁管的橫截面上有沒有內(nèi)力,二者如何平衡? 2.確定軸和薄壁管橫截面上的最大切應(yīng)力。