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問答題一水輪機的功率為P=7350kW，其豎軸是直徑為d=650mm而長度為l=6000mm的等截面實心鋼軸，材料的切變模量為G=8.0×10⁴MPa。試求當水輪機以轉速n=57.7r/min勻速旋轉時，軸橫截面的最大切應力及軸的兩個端面間的相對扭轉角Φ。

1.問答題 一傳動軸的計算簡圖如圖所示，作用于其上的外力偶之矩的大小分別是：M_A=2kN•m，M_B=3.5kN•m，M_C=1kN•m，M_D=0.5kN•m，轉向如圖。試作該傳動軸的扭矩圖。

2.問答題 在圖示結構中，各桿的橫截面面積均為A=3000mm²，F=100kN。試求各桿橫截面上的正應力。

3.問答題 圖所示為一階梯形鋼桿，AB段和BC段的橫截面面積為A₁=A₂=500mm²，CD段的橫截面面積為A₃=200mm²。已知鋼的彈性模量E=2.0×10⁵MPa。試求桿的縱向變形Δl。圖中長度單位為mm。

4.問答題 有一三角架如圖所示，其斜桿由兩根80×80×7等邊角鋼組成，橫桿由兩根10號槽鋼組成，材料均為Q235鋼，許用應力[σ]=120MPa。試求許用荷載[F]。

5.問答題 一橫截面為矩形的鋼制階梯狀直桿，其受力情況及各段長度如圖所示。AD段和DB段的橫截面面積為BC段橫截面面積的兩倍。矩形截面的高度與寬度之比h/b=1.4，材料的許用應力[σ]=160MPa。試選擇各段桿的橫截面尺寸h和b。