Вопрос:

Укажите правильную эпюру распределения касательных напряжений τ_max по поперечному сечению круглого вала при таком характере нагружения.

Ответ:

Решение:

На изображении представлен круглый вал, на который действует крутящий момент \( M_k \). При кручении в поперечном сечении вала возникают касательные напряжения \( \tau \). Распределение касательных напряжений по диаметру круглого вала неравномерное: максимальные напряжения возникают на наружной поверхности вала, а нулевые — в центре. Эпюра касательных напряжений для круглого вала имеет вид треугольника, с максимальным значением \( \tau_{max} \) на краях (поверхности вала) и нулевым значением в центре.

Среди предложенных вариантов:

  • Вариант а) показывает линейное распределение напряжений от нуля в центре до \( \tau_{max} \) на краях, что соответствует кручению круглого вала.
  • Вариант б) показывает распределение, где напряжения максимальны на нейтральной оси и уменьшаются к краям, что не соответствует кручению.
  • Вариант в) показывает распределение, где напряжения максимальны на краях, но имеют одно направление (например, только вверх или только вниз), что может соответствовать изгибу, но не чистому кручению.
  • Вариант г) показывает распределение, где напряжения нулевые на краях и максимальны в центре, что противоречит теории кручения.

Следовательно, правильной эпюрой является вариант а).

Ответ: Вариант А